JP2839067B2 - Control method of road surface snow melting device - Google Patents
Control method of road surface snow melting deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、路面融雪装置の制御
方法、ヒートポンプ熱源機で加温された温水を循環ポン
プにより貯湯槽に循環させ、この貯湯槽中の温水の一部
を送水ポンプにより融雪路面に設けた路面パイプを経て
循環させる構造の路面融雪装置において、特にヒートポ
ンプ熱源機と貯水槽との温水循環系の制御方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a snow melting device for a road surface, a method in which hot water heated by a heat pump heat source device is circulated to a hot water tank by a circulation pump, and a part of the hot water in the hot water tank is fed by a water pump. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a hot water circulation system between a heat pump heat source device and a water storage tank in a road surface snow melting apparatus having a structure of circulating through a road surface pipe provided on a snow melting road surface.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の路面融雪装置としては、
例えば、文献:小林 裕一 他“空気熱源ヒートポンプ
式ロードヒーティング実証試験”「寒地技術シンポジウ
ム’87講演論文集」(1987年11月18,19,
20日),第209〜214頁にその一例が提案されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of snow melting apparatus on a road surface,
For example, Literature: Yuichi Kobayashi et al., "Air Heat Source Heat Pump Type Road Heating Demonstration Test", "Cool Region Technology Symposium '87 Lecture Papers" (November 18, 1987, November 1987).
(20th), pp. 209-214, an example of which is proposed.
【0003】この従来の路面融雪装置の一例の構成を図
2に概略的なブロック図で示し、その制御方法を図3の
(A)および(B)に制御フロー図として示す。この従
来装置は、4要素制御型の装置であり、外気温度、路面
温度、降雪の有無および路面水分をセンサで測定して熱
源機のオン/オフを制御するものであった。このため、
路面パイプ中を流れる温水温度の制御は積極的には行っ
ていなかった。図において、10は熱源機であり、通
常、温水ボイラ、電気式ヒートポンプ等が用いられてい
る。この従来例では、熱源機10を電気式を用いたヒー
トポンプとしてありこの熱源機10は、加温した温水を
上流循環パイプ12aを介して貯湯槽14へ給湯する。
この貯湯槽14に貯湯された温水16は下流循環パイプ
12bに設けた循環ポンプ18によって熱源機10へと
戻される。一方、貯湯槽14内に貯湯された温水16の
一部を、送水ポンプ20によって、上流送水パイプ22
a、融雪路面に埋設させた路面パイプ22bおよび下流
パイプ22cを経て貯湯槽へと還流させる。FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of an example of the conventional road surface snow melting apparatus, and FIGS. 3A and 3B are control flowcharts showing the control method. This conventional device is a device of a four-element control type, and controls on / off of a heat source device by measuring outside air temperature, road surface temperature, presence or absence of snowfall, and road surface moisture with a sensor. For this reason,
The control of the temperature of the hot water flowing through the road surface pipe was not actively performed. In the figure, reference numeral 10 denotes a heat source unit, which generally uses a hot water boiler, an electric heat pump, or the like. In this conventional example, the heat source device 10 is a heat pump using an electric method, and the heat source device 10 supplies heated hot water to a hot water storage tank 14 via an upstream circulation pipe 12a.
The hot water 16 stored in the hot water storage tank 14 is returned to the heat source device 10 by a circulation pump 18 provided in the downstream circulation pipe 12b. On the other hand, a part of the hot water 16 stored in the hot water storage tank 14 is supplied to the upstream water supply pipe 22 by the water supply pump 20.
a, It is returned to the hot water storage tank via the road surface pipe 22b and the downstream pipe 22c buried in the snow melting road surface.
【0004】ヒートポンプ系である貯湯槽14の温水1
6の温度制御は温度センサ24と温水温度制御装置26
とで主として行う。図3の(A)に示す制御フローから
も理解できるように、貯湯槽14内の温水の適正温度
(または目標温度)を例えばTo (℃)と設定してお
き、温度センサ24で貯湯槽14内の下流送水パイプ2
2cからの戻り温水の流入する付近の現在温度T(℃)
を測定し、この測定温度Tと設定温度TO との比較を温
水温度制御装置26で行い、この比較の結果に応じた発
・停信号を熱源機10に出力する。すなわち、この制御
装置26は、温水温度の方が高ければ熱源機10を停止
させ、温水温度の方が低ければ熱源機10を駆動させる
信号を発生する。[0004] Hot water 1 in a hot water storage tank 14 which is a heat pump system
6 is controlled by a temperature sensor 24 and a hot water temperature controller 26.
Mainly with. As it can be understood from the control flow shown in FIG. 3 (A), may be set the hot water of the proper temperature in the hot water tank 14 (or target temperature) e.g. T o and (° C.), the hot water storage tank temperature sensors 24 Downstream water pipe 2 in 14
Current temperature T (° C) near the inflow of return hot water from 2c
Is measured, the hot water temperature controller 26 compares the measured temperature T with the set temperature T O, and outputs a start / stop signal to the heat source device 10 according to the result of the comparison. That is, the controller 26 stops the heat source device 10 when the hot water temperature is higher, and generates a signal to drive the heat source device 10 when the hot water temperature is lower.
【0005】一方、ロードヒーティング系での融雪路面
への温度制御は、外気温度、降雪、路面水分および路面
温度をそれぞれのセンサ(図中これらのセンサをまとめ
てセンサ部28として示す)で検出してこれらの情報を
路面温度制御装置30で処理してその結果得られた制御
信号で送水ポンプ20の起動・停止を制御して、路面温
度を、降雪のときには融雪路面温度T1 例えば4℃に、
その他の条件のときには路面予熱温度T2 例えば2℃
に、制御するように構成したものである。On the other hand, the temperature control on the snow melting road surface in the road heating system detects the outside air temperature, snowfall, road surface moisture and road surface temperature by respective sensors (these sensors are collectively shown as a sensor unit 28 in the figure). to control the start and stop of the water pumps 20 in the resulting control signal by processing the information in track temperature control device 30, the road surface temperature, snow melting road surface temperature T 1 of example 4 ° C. at the time of snowfall To
In other conditions, the road surface preheating temperature T 2, for example, 2 ° C.
In addition, it is configured to control.
【0006】この融雪路面の温度制御は、従来、例えば
図3の(B)に示す制御フローに従って、行われてい
る。この制御方法によれば、センサで測定した外気温度
が一定温度以上であるときは、送水ポンプ20を停止す
る信号を出力する。この外気温度が一定温度以下であっ
て、降雪センサおよび路面水分センサの測定結果が非降
雪でしかも路面水分がなけれ(路面水分が無いことは凍
結していないし、また、凍結のおそれが無いことを意味
する。)ば、送水ポンプ20を予熱運転モードに設定す
る。そして、路面温度センサで測定した温度が非降雪時
の設定温度例えば2℃よりも高い時には、送水ポンプ2
0を停止させ、反対に設定温度よりも低いときには、送
水ポンプ20を運転状態にして、路面温度をこの設定温
度にする。Conventionally, the temperature control of the snow melting road surface is performed according to a control flow shown in FIG. According to this control method, a signal for stopping the water supply pump 20 is output when the outside air temperature measured by the sensor is equal to or higher than a certain temperature. When the outside air temperature is equal to or lower than a certain temperature, and the measurement results of the snowfall sensor and the road surface moisture sensor are not snowfall and there is no road surface moisture (the absence of road surface moisture means that there is no freezing and there is no risk of freezing). In other words, the water pump 20 is set to the preheating operation mode. When the temperature measured by the road surface temperature sensor is higher than a set temperature during non-snowfall, for example, 2 ° C., the water pump 2
0 is stopped, and conversely, when the temperature is lower than the set temperature, the water pump 20 is set in the operating state, and the road surface temperature is set to this set temperature.
【0007】一方、降雪時であるかまたは路面に水分が
あると判断された場合には、送水ポンプ20が融雪モー
ドで運転され、路面温度を路面温度センサで監視しなが
ら、路面温度が融雪設定温度例えば4℃になるまで送水
ポンプ20を運転する。On the other hand, when it is determined that it is during snowfall or that there is moisture on the road surface, the water pump 20 is operated in the snow melting mode, and the road surface temperature is monitored by the road surface temperature sensor while the road surface temperature is set. The water pump 20 is operated until the temperature reaches, for example, 4 ° C.
【0008】このように、上述した従来の路面融雪装置
の制御方法では、降雪の有無に拘らず、貯湯槽中の温水
温度を一定の目標値TO となるように常に制御してお
り、また、ロードヒーティング系では、予め,降雪時の
融雪路面温度を一定の設定温度T1 例えば4℃に設定し
ておき、非降雪時の路面予熱温度を一定の設定温度T2
例えば2℃にそれぞれ設定して、降雪時または非降雪時
には、路面温度がそれぞれの設定温度となるように、送
水ポンプの起動停止制御を行っている。As described above, in the above-described conventional method for controlling the road snow melting apparatus, the temperature of the hot water in the hot water storage tank is always controlled to a constant target value T O irrespective of the presence or absence of snowfall. in the road heating system, preliminarily setting the snow melting road surface temperature during snowfall constant set temperatures T 1 for example 4 ° C., the road surface preheating temperature during non-snow constant set temperature T 2
For example, the water pump is set to 2 ° C., and the start / stop control of the water supply pump is performed so that the road surface temperature becomes the respective set temperature during snowfall or during non-snowfall.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来装置およびその制御方法では、ヒートポンプと貯湯槽
との循環系において、この装置の設置箇所の周囲環境に
適した温度管理を行ってはおらず、すなわち、環境変化
に応じて変化する路面からの放熱量(これを路面負荷ま
たは路面熱負荷という。単位はkcal/m2 h(キロ
カロリー/平方メートル・時間)である。)とは無関係
に、貯湯槽内の温水の温度を一定に維持している。However, in this conventional apparatus and its control method, temperature control suitable for the surrounding environment of the installation location of this apparatus is not performed in the circulation system between the heat pump and the hot water storage tank. Irrespective of the amount of heat radiation from the road surface that changes in accordance with environmental changes (this is called road surface load or road surface heat load. The unit is kcal / m 2 h (kilocalories / square meter / hour)). The temperature of the hot water is kept constant.
【0010】このため、従来装置および制御方法によれ
ば、常時、貯湯槽内の温水温度を一定温度T0 とするよ
うに、ヒートポンプ熱源機をオン/オフさせているの
で、路面負荷が低い状況下で、貯湯槽からの戻り温水温
度を低くした方がヒートポンプの加温効率が高くなり、
かつ加温能力が増大して熱効率上遥かに有利である場合
であっても、ヒートポンプを効率の悪い高温加温で稼働
させることになる。また、ヒートポンプでは運転の起
動、停止を頻繁に繰り返すと著しく効率が低下するが、
従来の制御方法では起動、停止を制御する適正な温度幅
を設けていないために、過度の起動停止を繰り返してヒ
ートポンプの効率を低下させることとなる。従って、ヒ
ートポンプ熱源機のランニングコストの面から考える
と、従来装置の制御方法は頗る不経済であった。For this reason, according to the conventional apparatus and the control method, the heat pump heat source unit is always turned on / off so that the temperature of the hot water in the hot water tank is kept at a constant temperature T 0. Below, lowering the temperature of the hot water returned from the hot water tank increases the heating efficiency of the heat pump,
In addition, even when the heating capacity is increased, which is far more advantageous in terms of thermal efficiency, the heat pump is operated with inefficient high-temperature heating. In the case of a heat pump, the efficiency is significantly reduced if the operation is repeatedly started and stopped.
In the conventional control method, since an appropriate temperature range for controlling start and stop is not provided, excessive start and stop are repeated, thereby reducing the efficiency of the heat pump. Therefore, considering the running cost of the heat pump heat source unit, the control method of the conventional apparatus is very uneconomical.
【0011】この発明は、上述した従来の問題点を解消
して、ヒートポンプ熱源機を効率の良い運転を行うため
になされたものであり、従って、この発明の目的は、貯
湯槽からのヒートポンプ熱源機への戻り温水温度を路面
負荷が必要とする下限温度レベルに設定し、また、戻り
温水温度の下限値と上限値にヒートポンプの加温能力に
見合い、しかも適正な運転継続時間を保持させるための
適正な温度幅を持たせ、更に、路面負荷の状況に合わせ
てヒートポンプ熱源機の加温能力を増減させることによ
り、ヒートポンプ熱源機を効率良く運転させてランニン
グコクトを下げることが出来る路面融雪装置の制御方法
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems described above and to operate a heat pump heat source unit efficiently, and accordingly, an object of the present invention is to provide a heat pump heat source from a hot water storage tank. To set the return hot water temperature to the machine to the lower limit temperature level required by the road surface load, and to match the lower limit and upper limit of the return hot water temperature with the heating capacity of the heat pump and to maintain an appropriate operation continuation time A road surface snow melting device that can operate the heat pump heat source equipment efficiently and reduce running cact by increasing or decreasing the heating capacity of the heat pump heat source equipment according to the road surface load condition. Is to provide a control method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段および作用】この目的の達
成を図るため、この発明の路面融雪装置の制御方法によ
れば、次のような特徴を有する。According to the present invention, there is provided a method for controlling a snow melting apparatus according to the present invention, which has the following features.
【0013】この方法では、ヒートポンプ熱源機で加温
された温水を循環ポンプにより貯湯槽に循環させ、この
貯湯槽中の温水の一部を送水ポンプにより融雪路面に設
けた路面パイプを経て循環させる構造の路面融雪装置を
制御する。In this method, hot water heated by a heat pump heat source device is circulated to a hot water storage tank by a circulation pump, and a part of the hot water in the hot water storage tank is circulated by a water supply pump through a road surface pipe provided on a snow melting road surface. It controls the snow melting device on the road.
【0014】この制御ではヒートポンプ熱源機と貯湯層
との温水循環系を制御して前記ヒートポンプ熱源機の効
率的な稼働を図るため、 (イ)降雪時には、地域に応じた、融雪モード時の路面
放熱量(以下、この路面放熱量を第1路面負荷QSNと称
する。)を設定し、非降雪時には、融雪路面の付近での
風速Va と融雪路面の付近での外気温度Ta とに応じ
た、凍結防止および予熱モード時の路面放熱量(以下、
この路面放熱量を第2路面負荷QV と称する。)を定め
るステップと、 (ロ)第1路面負荷QSN及び第2路面負荷QV に応じ
て、貯湯槽からヒートポンプへの戻り温水の適正温度範
囲の下限値TL 及び上限値TH をそれぞれ定めるステッ
プと、 (ハ)貯湯槽中の戻り温水の現在温度Tを、該温水の適
正温度範囲内にするために、ヒートポンプ熱源機を起動
または停止するか、或いは該熱源機の加温能力を増大ま
たは減少させるステップとを含むことを特徴とする。In this control, the hot water circulation system between the heat pump heat source unit and the hot water storage layer is controlled so as to operate the heat pump heat source unit efficiently. (A) When snow falls, the road surface in the snow melting mode according to the area heat radiation amount (hereinafter, this road heat radiation amount is referred to as a first road load Q SN.) set, in a time of non snowfall, the outside air temperature T a in the vicinity of the wind velocity V a and snow melting road surface in the vicinity of the snow melting road surface The corresponding amount of road surface heat dissipation in the anti-freezing and preheating modes (hereinafter,
The road surface heat radiation amount is referred to as a second road load Q V. ) Comprising the steps of: defining a (b) in response to the first road load Q SN and second road load Q V, respectively the lower limit T L and the upper limit value T H of the proper temperature range of the return hot water to the heat pump hot water storage tank (C) activating or stopping the heat pump heat source device or reducing the heating capability of the heat source device so that the current temperature T of the returned hot water in the hot water tank falls within an appropriate temperature range of the hot water. Increasing or decreasing.
【0015】この発明の制御方法によれば、路面融雪装
置の設置地域の周辺環境に応じた、現時点での路面放熱
量Q(路面負荷の総称)を先ず決定する。この路面放熱
量Qには、地域に応じて定められる融雪モード時の第1
路面負荷QSNと、その地域での風速と外気温度とを考慮
した凍結防止および予熱モードのための第2路面負荷Q
V とがあり、第1路面負荷を地域毎に決められている値
としてメモリに予め登録しておけば、この地域を設定す
るだけでこの第1路面負荷をメモリから読み出すことが
できる。According to the control method of the present invention, a current road surface heat dissipation Q (general term for road surface load) according to the surrounding environment of the area where the snow melting device is installed is first determined. The road surface heat release amount Q includes the first in the snow melting mode determined according to the area.
The second road load Q for the anti-freezing and preheating mode in consideration of the road load Q SN and the wind speed and the outside air temperature in the area.
If the first road surface load is registered in advance in the memory as a value determined for each region, the first road surface load can be read from the memory simply by setting the region.
【0016】一方、第2路面負荷は、風速および外気温
度の関数として与えられているので、この式を適当なメ
モリに登録しておき、測定された風速および外気温度
(これら風速および外気温度は、一定時間内の平均値と
するのが好ましい。)を用いて、この式から算出する。
或いは、予め、予想される風速および外気温度毎にこの
式で算出された値を第2路面負荷の値として適当なメモ
リにテーブル状に格納しておいて、該当する風速および
外気温度に対応する第2路面負荷をメモリから読み出し
出来るようにしてもよい。On the other hand, since the second road load is given as a function of the wind speed and the outside air temperature, this equation is registered in an appropriate memory, and the measured wind speed and the outside air temperature (these wind speed and outside air temperature are , Preferably an average value within a certain period of time.).
Alternatively, the value calculated by this formula for each expected wind speed and outside air temperature is stored in advance in a table in an appropriate memory as the value of the second road surface load, and the value corresponding to the corresponding wind speed and outside air temperature is stored. The second road load may be read from the memory.
【0017】さらに、貯湯槽内の戻り温水の、第1およ
び第2路面負荷(QSNおよびQV )に対応した上限およ
び下限温度(下限値TL および上限値TH )を与える式
が経験により求められている。下限値を与える式は、第
1または第2路面負荷(QSNまたはQV )の関数であ
り、上限値を与える式は、この下限値と第1または第2
路面負荷(QSNまたはQV )との関数である。これら上
下限値を与える式を適当なメモリに登録しておき、第1
および第2路面負荷(QSNおよびQV )が決定される毎
に、これらの式を用いて下限値TL および上限値TH を
算出することが出来る。或いは、予め、予想されるこれ
ら第1および第2路面負荷(QSNおよびQV )に対応し
た上限値および下限値をこれらの式を用いて算出してお
き、これらの値を適当なテーブルメモリ或いはその他の
メモリに読み出し自在に格納しておいてもよい。このよ
うにしておけば、これら第1および第2路面負荷(QSN
およびQV )が得られると、これらの値に相当する下限
値および上限値をメモリから読み出すことが出来る。Furthermore, the return hot water in the hot water tank, wherein the experience to provide the first and second road load (Q SN and Q V) to the corresponding upper and lower limit temperature (lower limit value T L and the upper limit value T H) Is required by The equation that gives the lower limit is a function of the first or second road load (Q SN or Q V ), and the equation that gives the upper limit is the lower limit and the first or second
It is a function of the road load (Q SN or Q V ). The equations giving these upper and lower limits are registered in an appropriate memory, and the first
And each time the second road load (Q SN and Q V) is determined, it is possible to calculate the lower limit value T L and the upper limit value T H by using these formulas. Alternatively, the upper limit value and the lower limit value corresponding to the expected first and second road surface loads (Q SN and Q V ) are calculated in advance using these equations, and these values are stored in an appropriate table memory. Alternatively, it may be stored in another memory so as to be freely read. By doing so, the first and second road loads (Q SN
And Q V ), the lower and upper limits corresponding to these values can be read from the memory.
【0018】このようにして、現時点での路面負荷(Q
SNまたはQV )に対応した、上限値TH および下限値T
L 間の温度範囲が貯湯槽中の温水の適正温度範囲として
得ることが出来る。In this way, the current road surface load (Q
SN or Q V ) corresponding to the upper limit value TH and the lower limit value T
The temperature range between L can be obtained as an appropriate temperature range of the hot water in the hot water tank.
【0019】次に、現時点での貯湯槽内の戻り温水の実
際の温度(現在温度)Tを測定してこの温度Tが、求め
た適正温度範囲内にあるか否かを判定する。この判定の
結果、この測定温度Tが適正温度範囲の上限値TH より
も高い場合には、熱源機を停止させる。その結果、温水
温度が下がり適温範囲となる。一方、判定の結果、測定
温度Tが適正温度範囲の下限値TL よりも低い場合に
は、ヒートポンプ熱源機を起動或いはその加温能力を増
大させて温水温度を上げて適温範囲とする。この熱源機
の起動、停止或いは加温能力の増減は、熱源機の回転制
御で行うことが出来る。Next, the actual temperature (current temperature) T of the return hot water in the hot water tank at the present time is measured, and it is determined whether or not this temperature T is within the obtained appropriate temperature range. If the result of this determination is the measured temperature T is higher than the upper limit value T H of the proper temperature range, to stop the heat source apparatus. As a result, the temperature of the hot water drops, and the temperature falls within an appropriate temperature range. On the other hand, as a result of the determination, when the measured temperature T is lower than the lower limit value TL of the appropriate temperature range, the heat pump heat source device is started or its heating capability is increased to increase the hot water temperature to the appropriate temperature range. Starting, stopping, or increasing or decreasing the heating capacity of the heat source device can be performed by controlling the rotation of the heat source device.
【0020】このように、この発明の制御方法によれ
ば、貯湯槽内の戻り温水の温度を、現時点での周囲環境
すなわち現時点での路面負荷状態に応じた、適正温度範
囲内にもたらすことが出来る。As described above, according to the control method of the present invention, the temperature of the return hot water in the hot water tank can be brought within an appropriate temperature range according to the current surrounding environment, that is, the current road surface load condition. I can do it.
【0021】また、この発明の実施例では、好ましく
は、(ロ)のステップより前に、ヒートポンプ熱源機の
熱源機能力QG を、採熱源温度Tx に応じた熱源機能力
として定めるステップを含む。そして、この(ロ)のス
テップにおいて、上述した上限値TH を下限値TL と熱
源機能力QG とを用いて定めるのが良い。このようにす
れば、使用する熱源機能力に見合った上下限値を設定で
きる。尚、採熱源温度は、空気より採熱する場合には外
気温度とし、水より採熱する場合には水温とし、地中よ
り採熱する場合には地温とする。Further, in the embodiment of the present invention, preferably, before the step (b), the step of determining the heat source functional force Q G of the heat pump heat source device as the heat source functional force according to the heat source temperature T x is provided. Including. Then, in step of (b), it is good determined by using the lower limit value T L and the heat source capabilities force Q G upper limit value T H described above. By doing so, it is possible to set upper and lower limits that are appropriate for the heat source function to be used. The heat source temperature is the outside air temperature when heat is taken from air, the water temperature when heat is taken from water, and the ground temperature when heat is taken from the ground.
【0022】また、この発明の好適実施例によれば、上
述した(ロ)のステップで、第1または第2路面負荷
(QSNまたはQV )の大きさに応じて、上限値TH をヒ
ートポンプ熱源機の過剰稼働を防止出来る第1限界温度
THHに固定し、下限値TL を路面融雪装置の融雪の立ち
上がり時間を許容時間内に確保するための第2限界温度
TLLに固定し、またはこの下限値TL を融雪路面に対す
る無駄な加温を回避するための第3限界温度TLHに固定
するステップを含むのが良い。この場合、これら第1,
2および3の各限界値は、この発明が適用される路面融
雪装置および使用するヒートポンプ熱源機の稼働条件に
よって予め定めることが出来るので、予めこれらの値を
メモリに読み出し自在に格納しておき、上述した各上限
値および下限値が求められた後に、上限値TH を第1限
界温度THHと比較して上限値TH ≧第1限界温度THHで
ある場合には、この上限値を強制的に第1限界温度THH
にする。下限値TL についても第2および第3限界温度
(TLLおよびTLH)と比較してTL ≦TLLである場合に
は、この下限値TL を強制的に第2限界温度TLLに設定
する。また、TL ≧TLHである場合には、この下限値T
L を強制的に第3限界温度TLHに設定する。Further, according to a preferred embodiment of the present invention, in steps of the above-described (ii), depending on the size of the first or second road load (Q SN or Q V), the upper limit T H The heat pump heat source unit is fixed at the first limit temperature T HH which can prevent excessive operation, and the lower limit value TL is fixed at the second limit temperature T LL for securing the rise time of snow melting of the road snow melting device within the allowable time. Alternatively , the method may include a step of fixing the lower limit value TL to a third limit temperature TLH for avoiding unnecessary heating of the snow melting road surface. In this case, these first
Since each of the limit values 2 and 3 can be determined in advance according to the operating conditions of the road snow melting apparatus to which the present invention is applied and the heat pump heat source device to be used, these values are stored in advance in a memory in a freely readable manner. after the upper limit and the lower limit described above is determined, if the upper limit value T H as compared with the first threshold temperature T HH is the upper limit T H ≧ first threshold temperature T HH is the upper limit Forced first limit temperature T HH
To When the lower limit value T L is compared with the second and third limit temperatures (T LL and T LH ) and TL ≦ T LL , the lower limit value TL is forcibly set to the second limit temperature T LL. Set to. When T L ≧ T LH , the lower limit T
L is forcibly set to the third limit temperature T LH .
【0023】このように構成すれば、路面負荷に応じて
求められた上限値TH が高温であり過ぎたり、または下
限値TL が低温であり過ぎたりして、かえって路面融雪
装置の稼働上好ましくない状態(ヒートポンプ熱源機の
過剰稼働、装置の立ち上がり時間の遅延または融雪路面
への無駄な加温)となってしまうのを回避することが出
来る。[0023] With this structure, or the upper limit value T H obtained in accordance with the road load too much at a high temperature, or the lower limit value T L is or too much cold, rather on the operation of the road surface snow-melting device It is possible to avoid an undesirable state (excessive operation of the heat pump heat source unit, delay of the start-up time of the device, or wasteful heating of the snow melting road surface).
【0024】また、この発明の実施例において、測定さ
れた貯湯槽内からの戻り温水の現在温度Tが下限値TL
よりも低くかつヒートポンプ熱源機が停止している場合
には、熱源機を起動させて熱源機を低速加温状態にする
のが好適である。また、この現在温度Tが上限値TH よ
りも高くかつヒートポンプ熱源機が運転中である場合に
は、熱源機を停止させるのが好適である。また、この現
在温度Tが上限値THよりも低くかつヒートポンプ熱源
機が運転中である場合に、上述した第1または第2路面
負荷(QSNまたはQV )が熱源機能力QG と地域依存係
数f1 との積以下である場合には、この熱源機を効率の
良い低速加温状態にし、または第1または第2路面負荷
(QSNまたはQV )が熱源機能力QG と地域依存係数f
1 との積よりも大きい場合には、この熱源機を効率は下
がるが能力が増大する高速加温状態にするのが好適であ
る。このように構成すれば、ヒートポンプ熱源機の運転
或いは停止状態およびまたは測定された戻り温水の温度
Tと上限値または下限値との比較結果に応じて、熱源機
によって、貯湯槽への戻り温水の加温制御を、周囲環境
条件に加えて熱源機の稼働状態を加味して、すなわちき
め細かく、行うことが出来る。In the embodiment of the present invention, the measured current temperature T of the returned hot water from the hot water storage tank is set to a lower limit value T L.
If the temperature is lower than the above and the heat pump heat source device is stopped, it is preferable to start the heat source device and bring the heat source device into a low-speed heating state. Moreover, this case the current temperature T is high and the heat pump heat source apparatus than the upper limit T H is in operation is suitably stopping the heat source apparatus. Also, if and heat pump heat source apparatus lower than the current temperature T is an upper limit value T H is in operation, the first or second road load (Q SN or Q V) is a heat source function force Q G and regions described above If the product is less than or equal to the product of the dependence coefficient f 1 , the heat source unit is put into an efficient low-speed heating state, or the first or second road surface load (Q SN or Q V ) is equal to the heat source functional force Q G and the local Dependency coefficient f
When it is larger than the product of 1 , it is preferable to set the heat source device to a high-speed heating state in which the efficiency is reduced but the capacity is increased. With this configuration, the heat source unit returns the hot water to the hot water storage tank according to the operation or stop state of the heat pump heat source device and / or the comparison result between the measured return temperature T and the upper limit or the lower limit. The heating control can be performed in consideration of the operating state of the heat source device in addition to the ambient environment conditions, that is, finely.
【0025】また、この発明の実施例では、好ましく
は、第2路面負荷を計算するための路面温度設定値TG
を設定しておき、この設定値TG と外気温度Ta とを比
較し、この外気温度Ta が路面設定温度TG 以上である
とき、この路面融雪装置の制御が誤動作しないようにす
るために、上述した第2路面負荷QV をQV =0にする
のが良い。このようにすれば、実際の測定された風速お
よび外気温度で求めた第2路面負荷QV が負となる場合
に、このQV を強制的にゼロ(0)設定することによっ
て、制御が誤動作となるのを防止することが出来る。In the embodiment of the present invention, preferably, the road surface temperature set value T G for calculating the second road surface load is used.
Have set up, and compares the set value T G and the outside air temperature T a, when the outside air temperature T a is the road set temperature T G above, so that control of the road snow melting device is not malfunctioning In addition, it is preferable to set the above-mentioned second road load Q V to Q V = 0. With this configuration, when the second road surface load Q V obtained from the actual measured wind speed and the outside air temperature becomes negative, the control is malfunctioned by forcibly setting this Q V to zero (0). Can be prevented.
【0026】尚、この発明の実施に当たり、下記に掲げ
るような設定を行うのが好適である。In carrying out the present invention, it is preferable to make the following settings.
【0027】先ず、第1路面負荷QSNを1〜300kc
al/m2 hの範囲内の値とするのが好適である。First, the first road surface load Q SN is set to 1 to 300 kc.
It is preferable that the value be within the range of al / m 2 h.
【0028】また、AおよびBをそれぞれ路盤構造に依
存して定まる定数および係数とし、Tg を路面設定温度
(℃)とし、およびTa を外気温度(℃)とするとき、
第2路面負荷QV を QV =(A+B・Va )・(Tg −Ta ) kcal/m2 h とするのが好適である。When A and B are constants and coefficients determined depending on the roadbed structure, Tg is a road surface setting temperature (° C.), and Ta is an outside air temperature (° C.).
It is preferable that the second road surface load Q V is set to Q V = (A + B · V a ) · (T g −T a ) kcal / m 2 h.
【0029】また、CおよびDをこのヒートポンプ熱源
機に固有な係数とし、またEをこの熱源機に固有な定数
とするとき、熱源機能力QG を QG =(C・Tx 2 +D・Tx +E) kcal/m2 h とするのが好適である。この場合、ヒートポンプの熱源
機能力QG を上記式で表すことが困難な場合には、採熱
源温度Tx に対応する熱源機能力QG を予め求めておい
て、測定された採熱源温度Tx に対応する熱源機能力Q
G を用いれば良い。When C and D are coefficients specific to the heat pump heat source unit and E is a constant specific to the heat source unit, the heat source functional force Q G is Q G = (C · T x 2 + D · (T x + E) kcal / m 2 h. In this case, when it is difficult to express the heat source functional force Q G of the heat pump by the above equation, the heat source functional force Q G corresponding to the heat source temperature T x is obtained in advance, and the measured heat source temperature T G is obtained. Heat source function Q corresponding to x
G may be used.
【0030】さらに、Fを融雪路面と温水間の伝熱抵抗
R(m2 h℃/kcal)、温水流量I(l/m2 h)
および路面パイプ中の不凍液の比熱Cf (kcal/℃
l)に依存する係数とし、および第1および第2路面負
荷(QSNおよびQV )をQで代表して表すとき、 下限値TL を TL =(Tg +F・Q)℃ とするのが好適である。Further, F is a heat transfer resistance R (m 2 h ° C./kcal) between the snow melting road surface and the hot water, and a hot water flow rate I (l / m 2 h).
Heat of antifreeze in road and road surface pipe C f (kcal / ° C
l) When the first and second road loads (Q SN and Q V ) are represented by Q, the lower limit value TL is set to TL = (T g + F · Q) ° C. Is preferred.
【0031】また、Sa を融雪面積(m2 )とし、Gは
路面パイプ中の不凍液の比熱Cf (kcal/℃l)、
貯湯槽が貯える温水の容積W(l)およびヒートポンプ
熱源機の運転継続時間H(h)に依存する係数とし、Q
e をヒートポンプ熱源機の余剰熱(kcal/h)と
し、および第1および第2路面負荷(QSNおよびQV )
をQで代表してあらわすとき、 上限値TH を TH =(TL +G・Qe ) ℃および Qe =(QG −Q)・Sa kcal/h とするのが好適である。Further, the S a and snow melting area (m 2), G is the specific heat C f (kcal / ℃ l) antifreeze in road pipe,
The coefficient depends on the volume W (l) of the hot water stored in the hot water tank and the operation continuation time H (h) of the heat pump heat source unit, and Q
e is the surplus heat of the heat pump heat source unit (kcal / h), and the first and second road loads (Q SN and Q V )
When representing and represented by Q, it is preferable that the upper limit value T H T H = (T L + G · Q e) ℃ and Q e = (Q G -Q) · S a kcal / h.
【0032】[0032]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
つき説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0033】先ず、図1の(A)および(B)と、図4
とを参照してこの発明の路面融雪装置の制御方法の基本
的な説明を行い、その次に具体的実施例につき説明す
る。First, FIGS. 1A and 1B and FIG.
A basic description of the method for controlling the snow melting device of the present invention will be made with reference to FIGS.
【0034】[基本的説明] 図1の(A)は、この発明が適用される路面融雪装置の
基本的概念図であり、図1の(B)は、その制御フロー
である。[Basic Description] FIG. 1A is a basic conceptual diagram of a road snow melting apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 1B is a control flow thereof.
【0035】この発明が適用される路面融雪装置は、主
として、ヒートポンプ熱源機10と、貯湯槽14と、循
環パイプ12(上流循環パイプ12aおよび下流循環パ
イプ12b)と、これに設けた循環ポンプ18と、送水
パイプ22(上流送水パイプ22a、路面パイプ22b
および下流送水パイプ22c(戻り管とも称する))
と、これに設けられた送水ポンプ20と、貯湯槽内の温
水温度を測定する温度測定装置(温度センサとも称す
る。)24とを具えており、このヒートポンプ熱源機1
0で加温された温水を循環ポンプ18により貯湯槽14
に循環させ、この貯湯槽14中の温水16の一部を送水
ポンプ20により融雪路面に設けた路面パイプ22bを
経て循環させる構造となっている。The road surface snow melting apparatus to which the present invention is applied mainly includes a heat pump heat source device 10, a hot water storage tank 14, a circulation pipe 12 (upstream circulation pipe 12a and downstream circulation pipe 12b), and a circulation pump 18 provided in the same. And the water supply pipe 22 (upstream water supply pipe 22a, road surface pipe 22b
And downstream water pipe 22c (also referred to as a return pipe))
And a water pump 20 provided therein, and a temperature measuring device (also referred to as a temperature sensor) 24 for measuring the temperature of hot water in the hot water tank.
The hot water heated at 0 is supplied to the hot water storage tank 14 by the circulation pump 18.
And a part of the hot water 16 in the hot water storage tank 14 is circulated by a water supply pump 20 through a road surface pipe 22b provided on the snow melting road surface.
【0036】そして、この発明が適用される路面融雪装
置は、この融雪装置を設置するまたは設置した地域の周
囲環境条件を測定する主センサ部50を具えており、こ
の主センサ部として、風速測定装置(風速センサ)5
2、採熱源温度測定装置(採熱源温度センサ)53、外
気温度測定装置(外気温度センサ)54および降雪測定
装置(降雪センサ)56を設けている。さらに、これら
各装置52,53,54,56および温度センサ24で
の測定結果に基づいてヒートポンプ熱源機10にこの熱
源機を起動または停止させるか、或いはこの熱源機の加
温能力を増大または減少させるため制御信号を発生する
制御信号発生部100を具えている。The road snow melting apparatus to which the present invention is applied includes a main sensor unit 50 for installing the snow melting apparatus or measuring the surrounding environmental conditions in the area where the snow melting apparatus is installed. Device (wind speed sensor) 5
2, a heat source temperature measuring device (heat source temperature sensor) 53, an outside air temperature measuring device (outside air temperature sensor) 54, and a snowfall measuring device (snowfall sensor) 56 are provided. Further, based on the measurement results of these devices 52, 53, 54, 56 and the temperature sensor 24, the heat pump heat source device 10 starts or stops the heat source device, or increases or decreases the heating capacity of the heat source device. For this purpose, a control signal generator 100 for generating a control signal is provided.
【0037】このような構成の路面融雪装置の制御信号
発生部100は、マイクロコンピュータで構成する。従
って、CPU(中央処理装置)、メモリ、入出力装置、
その他所要の構成要素を具えていて、これらの全部或い
は一部を、設計に応じて、後で説明する降雪判定手段、
路面放熱量決定部、上下限温度決定部、制御信号発生回
路で共用させることができるし、或いは、それぞれを個
別に設けておいてもよい。尚、ここでは、CPU中のメ
モリおよびもしあるならばCPU外のメモリを併せてメ
モリ部と称する。このメモリ部には、この路面融雪装置
での処理に必要な、予め得られている情報を読み出しお
よび書き換え自在に格納しておくか、或いはキーボード
その他の適当な、例えばセンサ等の測定手段等の外部入
力部からの所要の情報を、もし必要であるならばA/D
変換器を経て、読み出しおよび書き換え自在に書き込む
ことが出来るし、さらに、制御信号発生部内で得られた
情報等も読み出しおよび書き換え自在に書き込むことが
出来る。このようなメモリ部に対する情報の書き込みお
よび読み出し自体に関する処理は、マイクロコンピュー
タを利用した制御装置では周知事項であるので、特に必
要である場合を除き、その詳細な説明は省略する。The control signal generating section 100 of the road snow melting apparatus having such a configuration is constituted by a microcomputer. Therefore, CPU (central processing unit), memory, input / output device,
Other necessary components are provided, and all or a part of them is determined in accordance with the design, snowfall determination means described later,
The road surface heat radiation amount determination unit, the upper and lower limit temperature determination unit, and the control signal generation circuit may be shared, or may be provided individually. Here, the memory in the CPU and the memory outside the CPU, if any, are collectively referred to as a memory unit. In this memory unit, information obtained in advance required for processing in the road snow melting device is stored in a readable and rewritable manner, or a keyboard or other suitable measuring means such as a sensor is used. A / D if necessary information from external input unit
The data can be read and rewritten freely via the converter, and the information and the like obtained in the control signal generator can also be read and rewritten freely. The processing related to the writing and reading of information to and from the memory unit is a well-known matter in a control device using a microcomputer, and thus a detailed description thereof will be omitted unless it is particularly necessary.
【0038】さらに、この路面融雪装置には、タイマー
60や、キーボード或いはテンキーその他の外部入力装
置70を設けておき、これらからの外部情報をA/D変
換器82を経て制御信号発生部100へ入力させること
が出来るように構成してある。また、この制御信号発生
部100からはD/A変換器84を経て熱源機10およ
び循環ポンプ18へ、これらに対する制御信号をそれぞ
れ供給することが出来るように構成してある。そして、
当然のことであるが、上述したこれらの電気的構成部分
は、電源(図示せず)からそれぞれ所定の電力が供給さ
れて、互いに所要の同期がとられて動作するようにして
おくが、この点の構成自体にこの発明の特徴があるので
はないので、その説明は省略する。Furthermore, the road surface snow melting apparatus is provided with a timer 60, a keyboard or a numeric keypad, and other external input devices 70, and external information from these is sent to the control signal generator 100 via the A / D converter 82. It is configured to be able to input. The control signal generator 100 is configured to supply control signals to the heat source device 10 and the circulation pump 18 via the D / A converter 84, respectively. And
Naturally, these electric components described above are supplied with a predetermined power from a power supply (not shown), and are operated in a required synchronization with each other. Since the point configuration itself does not have the features of the present invention, the description thereof is omitted.
【0039】この路面融雪装置の基本的動作につき概略
的に説明する。装置の電源をオンにする。主センサ50
の風速センサ52、採熱源温度センサ53、外気温度セ
ンサ54、降雪センサ56が作動して情報を制御信号発
生部100へ送る。一方、従来と同様に、センサ部28
の路面温度測定装置(路面温度センサ)32および路面
水分測定装置(水分センサ)34も作動するので、外気
温度センサ54および降雪センサ56からの情報と併せ
てこれらセンサ32および34から情報を路面温度制御
装置30へ送り、従来と同様に、送水ポンプ20の制御
を行う。The basic operation of the road snow melting apparatus will be schematically described. Turn on the device. Main sensor 50
The wind speed sensor 52, the heat source temperature sensor 53, the outside air temperature sensor 54, and the snowfall sensor 56 operate to send information to the control signal generator 100. On the other hand, as in the conventional case, the sensor unit 28
The road surface temperature measuring device (road surface temperature sensor) 32 and the road surface moisture measuring device (moisture sensor) 34 also operate, so that the information from these sensors 32 and 34 together with the information from the outside air temperature sensor 54 and the snowfall sensor 56 It is sent to the control device 30 to control the water pump 20 as in the conventional case.
【0040】次に、入力装置70を操作して、この路面
融雪装置の設定地域情報を入力すると、制御信号発生部
100は、この指定された地域に応じた、融雪モード時
の路面放熱量(以下、この路面放熱量を第1路面負荷Q
SNと称する。)を特定の値に設定する(ステップ1(以
下、ステップを単にSで表す。従って、ステップ1はS
1となる)。この第1路面負荷QSNは、経験に基づいて
地域毎にどの程度の値であるか予めわかっているので、
制御信号発生部100のメモリ部に格納しておけば読み
出すことが出来る。Next, when the input device 70 is operated to input the set area information of the road snow melting apparatus, the control signal generator 100 outputs the road surface heat radiation amount (in the snow melting mode) according to the designated area. Hereinafter, this road surface heat dissipation amount is referred to as a first road surface load Q.
Called SN . ) Is set to a specific value (step 1 (hereinafter, steps are simply represented by S. Therefore, step 1 is S
1). Since the value of the first road surface load Q SN is known in advance for each region based on experience,
If it is stored in the memory unit of the control signal generation unit 100, it can be read.
【0041】一方、風速センサ52および外気温度セン
サ54から、融雪路面の付近での風速Va およびこの融
雪路面の付近での外気温度Ta の情報が制御信号発生部
100に入力するので、これら風速Va (例えば一定時
間の平均風速)および外気温度Ta (例えば一定期間の
平均気温)に応じた、凍結防止および予熱モード時の路
面放熱量(以下、この路面放熱量を第2路面負荷QV と
称する。)を定める(S2)。この第2路面負荷QV
は、風速Va および温度Ta の関数として求められてい
るので、この関数式に関連する情報を制御信号発生部1
00のメモリ部に格納しておき、これら情報Va および
Ta が入力されてきたとき、この式に関連する情報を読
み出してきて必要な演算を行って第2路面負荷を定める
ことが出来る。或いは、これら両情報Va およびTa の
値の種々の組み合わせに対応した第2路面負荷を予め求
めておいて、これらをメモリ部に表(テーブル)にして
格納しておいて、両情報が入力されたときメモリ部から
直接読み出せるようにしておくことも出来る。On the other hand, the wind velocity sensor 52 and the outside air temperature sensor 54, the information of the wind speed V a and the outside air temperature T a in the vicinity of the snow melting road surface in the vicinity of the snow melting road surface is inputted to the control signal generating section 100, these wind V a (e.g. average wind speed for a predetermined time) and in accordance with the outside air temperature T a (for example, average temperature for a period of time), the road surface the heat radiation amount when antifreeze and preheat mode (hereinafter, the road surface heat radiation amount second road load is referred to as a Q V.) define the (S2). This second road load Q V
Since being determined as a function of wind speed V a and temperature T a, the information a control signal generating section relating to the function formula 1
May be stored in the memory unit 00, when these information V a and T a has been input, it is possible to define a second road load by performing the necessary calculation it has been read out information related to this equation. Alternatively, obtained in advance of the second road load corresponding to various combinations of values of both information V a and T a, in advance to store them in the table (table) in the memory unit, the both information When input, it can be directly read from the memory unit.
【0042】また、降雪センサ56から制御信号発生部
100へ降雪情報が入力されてきているので、降雪の有
無を判断できる。この判断の結果、降雪時には第1路面
負荷QSNに応じた、貯湯槽中の温水の適正温度範囲の上
限値TH および下限値TL を定め、また非降雪時には前
述した第2路面負荷QV に応じた、貯湯槽中の戻り温水
(ここでは、貯湯槽からヒートポンプへ戻る温水を戻り
温水という)の適正温度範囲の上限値TH および下限値
TL を定める(S3)。既に説明した通り、貯湯槽内の
戻り温水の、第1および第2路面負荷(QSNおよびQ
V )に対応した上限および下限温度(下限値TL および
上限値TH )を与える式が求められている。これら下限
値および上限値を与える式に関する情報を制御信号発生
部100のメモリ部に格納しておき、第1および第2路
面負荷(QSNおよびQV )が決定される毎に、これら情
報を読み出して演算を行って下限値TL および上限値T
H を算出することが出来る。或いは、予想されるこれら
第1および第2路面負荷(QSNおよびQV )に対応した
上限値および下限値をこれら式を用いて予め算出してお
き、これらの算出した値をメモリ部に読み出し自在に表
に格納しておいてもよい。このようにしておけば、これ
ら第1および第2路面負荷(QSNおよびQV )が得られ
ると、これら値に相当する下限値および上限値をメモリ
部から読み出すことが出来る。Since the snowfall information has been input from the snowfall sensor 56 to the control signal generator 100, it is possible to determine the presence or absence of snowfall. As a result of this determination, the upper limit value TH and the lower limit value TL of the appropriate temperature range of the hot water in the hot water storage tank according to the first road surface load Q SN during snowfall are determined. corresponding to V, the return hot water (in this case, that returning hot hot water returning to the heat pump hot water storage tank) in the hot water storage tank defining an upper limit value T H and the lower limit value T L of the proper temperature range (S3). As described above, the first and second road loads (Q SN and Q
Expression that provides an upper limit corresponding to V) and the lower limit temperature (lower limit value T L and the upper limit value T H) has been demanded. Information on the equations giving the lower and upper limits is stored in the memory of the control signal generator 100, and the information is stored every time the first and second road loads (Q SN and Q V ) are determined. Read and perform calculations to obtain lower limit value T L and upper limit value T
H can be calculated. Alternatively, the upper limit value and the lower limit value corresponding to the expected first and second road loads (Q SN and Q V ) are calculated in advance using these equations, and these calculated values are read out to the memory unit. The information may be freely stored in a table. In this way, when the first and second road loads (Q SN and Q V ) are obtained, the lower limit value and the upper limit value corresponding to these values can be read from the memory unit.
【0043】次に、貯湯槽14中の戻り温水の現在温度
Tは、温度センサ24によって制御信号発生部100に
入力されている。この現在温度Tを、この戻り温水の周
囲環境に応じた適正温度範囲内にするために、上述のヒ
ートポンプ熱源機10を起動または停止するか、或いは
この熱源機10の加温能力を増大または減少させる(S
4)。このため、この温度Tが、求めた適正温度範囲内
にあるか否かを判定する。この判定の結果、この現在温
度Tが適正温度範囲の上限値TH よりも高い場合には、
制御信号発生部100からヒートポンプ熱源機10へと
この熱源機10を停止させる制御信号を熱源機10へ送
る。一方、判定の結果、この現在温度Tが適正温度範囲
の下限値TL よりも低い場合には、この制御信号発生部
100から熱源機を起動或いはその加温能力を増大させ
る制御信号をヒートポンプ熱源機10へ送る。そしてヒ
ートポンプ熱源機10は、これら制御信号によって、戻
り温水の温度Tを適正温度範囲内にもたらす方向に運転
され、上述したS1〜S4のステップを繰り返すことに
より、現在温度Tを確実に適正温度範囲内にすることが
出来る。Next, the current temperature T of the returned hot water in the hot water tank 14 is input to the control signal generator 100 by the temperature sensor 24. In order to keep the present temperature T within an appropriate temperature range according to the surrounding environment of the returned hot water, the above-described heat pump heat source device 10 is started or stopped, or the heating capability of the heat source device 10 is increased or decreased. (S
4). For this reason, it is determined whether or not the temperature T is within the obtained appropriate temperature range. If the result of this determination is the current temperature T is higher than the upper limit value T H of the proper temperature range,
A control signal for stopping the heat source device 10 is sent from the control signal generator 100 to the heat source device 10. On the other hand, as a result of the determination, if the current temperature T is lower than the lower limit value TL of the appropriate temperature range, the control signal generation unit 100 issues a control signal for starting the heat source unit or increasing the heating capacity of the heat source unit. To the machine 10. Then, the heat pump heat source device 10 is operated in such a direction as to bring the temperature T of the returned hot water into the appropriate temperature range by these control signals, and by repeating the above-described steps S1 to S4, the current temperature T is surely adjusted to the appropriate temperature range. Inside.
【0044】[具体的実施例の説明] 図4は、制御信号発生部100の構成の一例を説明する
ためのブロック図である。図5は、この発明でも求めら
れる路面負荷と貯湯槽の戻り温水の、環境に応じた適正
温度範囲との関係を説明するための説明図である。図6
〜図9は、この発明の具体的実施例の説明に供する一連
の制御フローである。[Description of Specific Embodiment] FIG. 4 is a block diagram for explaining an example of the configuration of the control signal generator 100. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the road surface load required in the present invention and the appropriate temperature range according to the environment of the hot water returned from the hot water tank. FIG.
FIG. 9 to FIG. 9 are a series of control flows for explaining a specific embodiment of the present invention.
【0045】制御信号発生部の構成例の説明 この発明の理解を容易にするため、先ず、路面融雪装置
の制御信号発生部100の構成例につき説明する。 Description of Configuration Example of Control Signal Generation Unit To facilitate understanding of the present invention, first, a configuration example of the control signal generation unit 100 of the road snow melting apparatus will be described.
【0046】制御信号発生部100は、メモリ部11
0、降雪判定手段120、路面放熱量決定部130、上
下限温度決定部140および制御信号発生回路150と
を具えている。The control signal generator 100 is provided with a memory 11
0, a snowfall determining means 120, a road surface heat radiation amount determining unit 130, an upper and lower limit temperature determining unit 140, and a control signal generating circuit 150.
【0047】メモリ部110は、制御信号発生部100
の内部で実行される処理に必要な、予め判っている情
報、新たに外部から入力される情報、内部処理で得られ
た情報その他の情報を、所要に応じて書き換えおよび読
み出し自在に書き込み出来る構成となっており、既に説
明した通り、CPUのメモリ以外に必要に応じてCPU
外に設けたメモリも含んでいても良い。メモリとして
は、RAM、ROM、或いはその他設計に応じた任意の
メモリを使用することが出来る。The memory unit 110 includes a control signal generation unit 100
A configuration in which information known in advance, information newly input from the outside, information obtained in internal processing, and other information necessary for processing executed inside can be rewritten and read freely as required. As described above, in addition to the memory of the CPU, the CPU
It may include a memory provided outside. As the memory, a RAM, a ROM, or any other memory according to the design can be used.
【0048】このメモリ部110に書き込まれる情報と
して、例えば、風速情報、採熱源温度情報、外気温度情
報、降雪情報、路面温度情報、路面温度設定情報、路面
水分情報、タイマー60からのタイマー情報、入力装置
70からの各種指定情報、温水温度情報、第1および第
2路面負荷を求めるに必要な式に関する情報またはこれ
ら第1および第2路面負荷自体の情報、上限値および下
限値を求めるに必要な式に関する情報または上限値およ
び下限値自体の情報、第1、第2および第3限界温度情
報,熱源機能力情報その他の情報がある。The information written in the memory unit 110 includes, for example, wind speed information, heat source temperature information, outside air temperature information, snowfall information, road surface temperature information, road surface temperature setting information, road surface moisture information, timer information from the timer 60, and timer information from the timer 60. Various kinds of designation information from the input device 70, hot water temperature information, information on equations necessary for obtaining the first and second road loads, or information on the first and second road loads themselves, and upper and lower limits are required. There is information on the formulas, information on the upper limit value and the lower limit value itself, first, second, and third limit temperature information, heat source functional force information, and other information.
【0049】降雪判定手段120は、降雪センサ56か
らの信号に基づいて降雪の有無を判定する手段である。The snowfall determination means 120 is a means for determining the presence or absence of snowfall based on a signal from the snowfall sensor 56.
【0050】路面放熱量決定部130は、第1路面放熱
量(第1路面負荷)QSNと第2路面負荷(第2路面放熱
量)QV とを決定する第1および第2路面負荷決定手段
132および134を具え、さらに、この路面融雪装置
の制御の誤動作を防止するための制御誤動作防止手段1
36を具えている。この第1路面負荷QSNは、降雪時の
地域に応じた、融雪モード時の路面放熱量であるので、
予め、どの地域ではどの程度の大きさかであるかが判っ
ている。そのため、この第1路面負荷QSNの、路面融雪
装置の設定予定地域に対応した値をメモリ部110に書
き込んでおく。このQSNを、おおよそ1〜300kca
l/m2 hの範囲に設定しておけば、だいたいの設置予
定地域をカバーすることが出来る。ちなみに、札幌地域
では、第1路面負荷QSNは、約230kcal/m2 h
である。尚、上述したQSNおよびQV を総称して単に路
面負荷Qと称する場合がある。The road surface heat radiation amount determining section 130 determines the first and second road surface load (first road surface load) Q SN and the second road surface heat load (second road surface heat radiation amount) Q V. Means 132 and 134, and a control malfunction preventing means 1 for preventing malfunction of the control of the road snow melting apparatus.
36. Since this first road surface load Q SN is a road surface heat radiation amount in the snow melting mode according to the area at the time of snowfall,
It is known in advance which area is large and how large. Therefore, the value of the first road surface load Q SN corresponding to the setting area of the road snow melting device is written in the memory unit 110. This Q SN, roughly 1~300kca
If it is set within the range of 1 / m 2 h, it is possible to cover almost the installation area. By the way, in the Sapporo area, the first road surface load Q SN is about 230 kcal / m 2 h
It is. Note that the above-described Q SN and Q V may be collectively simply referred to as road surface load Q.
【0051】第2路面負荷QV は、凍結防止および予熱
モード時の路面放熱量であり、しかも上述した風速セン
サ52で測定された融雪路面の付近での平均風速Va
(m/s)と上述した外気温度センサ56で測定された
融雪路面の付近での平均外気温度Ta (℃)とに依存し
た量であり、経験により例えば次式で与えられている
(例えば、文献:改定第11班「空気調和・衛生工学便
覧II空調設備篇」空気調和・衛生工学会編,II−1
36頁,昭和62年発行)。The second road surface load Q V is the amount of heat released from the road surface in the freeze prevention and preheating modes, and the average wind speed V a near the snow melting road surface measured by the wind speed sensor 52 described above.
(M / s) and the average outside air temperature T a (° C.) in the vicinity of the snow melting road surface measured by the above-described outside air temperature sensor 56, and is given by the following formula based on experience (for example, , Literature: Revised Group 11, Air Conditioning and Sanitary Engineering Handbook II Air Conditioning Equipment, edited by the Society of Air Conditioning and Sanitary Engineers, II-1
36, published in 1987).
【0052】 QV =(A+B・Va )・(Tg −Ta ) kcal/m2 h 但し、AおよびBをそれぞれ路盤構造に依存して定まる
定数および係数とし、Tg を路面設定温度(℃)とす
る。[0052] Q V = (A + B · V a) · (T g -T a) kcal / m 2 h , however, a constant and coefficient determined depending A and B, respectively roadbed structure, T g the road set temperature (° C).
【0053】さらに、この路面放熱量決定部130の制
御誤動作防止手段136は、第2路面負荷の計算のため
の路面温度設定値TG と外気温度Ta とを比較し、この
外気温度Ta が路面設定温度TG 以上であるとき、上述
した第2路面負荷QV をQV=0にする。この手段13
6により、実際の測定された風速および外気温度で求め
た第2路面負荷QV が負となってしまう場合に、このQ
V を強制的にゼロ(0)と設定することによって、路面
融雪装置の制御が誤動作となるのを防止することが出来
る。Further, the control malfunction prevention means 136 of the road surface heat radiation amount determining unit 130 compares the road surface temperature set value TG for calculating the second road surface load with the outdoor air temperature Ta , and compares this outdoor air temperature T a. when is it road set temperature T G above, the second road load Q V described above in Q V = 0. This means 13
6, when the second road surface load Q V obtained by the actual measured wind speed and the outside air temperature becomes negative,
By forcibly setting V to zero (0), it is possible to prevent malfunction of the control of the road snow melting apparatus.
【0054】上下限温度決定部140は、上述した降雪
判定手段120での判定結果に応じた、貯湯槽14中の
戻り温水の適正温度範囲の上限値TH および下限値TL
を、上述したメモリ部110に書き込まれている上下限
値情報に基づいて、それぞれ定める。この決定部140
は、熱源機能力出力手段141と、上下限値出力手段1
43、大小比較手段145および限界温度固定手段14
7を具え、さらにこの限界温度固定手段147には第1
温度比較手段149を設けてある。The upper and lower limit temperature determining unit 140 determines the upper limit value TH and the lower limit value TL of the appropriate temperature range of the returned hot water in the hot water storage tank 14 according to the result of the determination made by the snowfall determining means 120 described above.
Are respectively determined based on the upper and lower limit value information written in the memory unit 110 described above. This determination unit 140
Are the heat source functional force output means 141 and the upper and lower limit value output means 1
43, size comparison means 145 and limit temperature fixing means 14
7 and the limit temperature fixing means 147 has the first
Temperature comparing means 149 is provided.
【0055】熱源機能力出力手段141は、周囲環境に
加えて、使用するヒートポンプ熱源機10の能力QG を
も考慮して、貯湯槽14の戻り温水の温度制御を行うた
めに設けた手段である。ヒートポンプ式熱源機の能力を
QG (kcal/m2 h)として出力する。この場合、
好ましくは、熱源機能力QG を採熱源温度Tx に依存し
た熱源機能力とするのが良い。例えば、この熱源機能力
QG として、経験により理論的に求められている次式で
与えるのが好適である。The heat source function force output means 141, in addition to the surrounding environment, taking into account also the capacity Q G of the heat pump heat source apparatus 10 to be used, with means provided to control the temperature of the return hot water of the hot water storage tank 14 is there. The capacity of the heat pump type heat source unit is output as Q G (kcal / m 2 h). in this case,
Preferably, it had better be a heat source capability to be dependent on the heat source temperature T x adopts a heat source function force Q G. For example, as the heat source function force Q G, that gives the following equation, which is theoretically calculated by experience are preferred.
【0056】 QG =(C・Tx 2 +D・Tx +E) kcal/m2 h 但し、CおよびDをこの熱源機の固有の係数とし、およ
びEをこの熱源機の固有の定数とする。Q G = (C · T x 2 + D · T x + E) kcal / m 2 h where C and D are coefficients specific to the heat source unit, and E is a constant constant specific to the heat source unit. .
【0057】この場合、QGHを採熱源温度Tx の関数と
して表現することが困難である特性を有するヒートポン
プについては、採熱源温度Tx に対する熱源機能力の値
を予め求めてこれをメモリ部に格納しておき、測定され
た採熱源温度Tx に対応する熱源機能力をメモリ部から
読み出して与えるようにすることも出来る。[0057] In this case, the heat pump having a difficult characteristic to be expressed as a function of the heat source temperature T x adopts the Q GH, which is previously obtained values of the heat source function force to adopt the heat source temperature T x a memory unit may be stored in the heat source function force corresponding to the measured adopted heat source temperature T x may be to give from the memory unit.
【0058】上下限値出力手段143は、路面温度設定
値TG と路面負荷Q(QSNまたはQV )とに依存する下
限値TL を出力すると共に、この下限値TL とヒートポ
ンプ熱源機能力QG (QGHまたはQGB)とに主として依
存した上限値TH を出力する。この路面温度設定値TG
は、路面放熱量QV を算出するために設定する値であっ
て環境に応じた値として設定でき、この値は予めメモリ
部110に読み出し自在に格納しておいても良いし、或
いは外部から入力させても良い。[0058] upper and lower limit value outputting means 143 outputs the lower limit T L which depends on the road surface temperature setting value T G and the road surface load Q (Q SN or Q V), the lower limit T L and a heat pump heat source function outputting a force Q G (Q GH or Q GB) and the upper limit value T H which is largely dependent on. This road surface temperature set value T G
Is a value to be set in order to calculate the road surface heat radiation amount Q V can be set as a value corresponding to the environment to this value may be previously stored in the memory unit 110 reads out freely, or from the outside You may enter it.
【0059】これら下限値TL および上限値TH は、経
験に基づいて理論的に、例えば次式でそれぞれ与えられ
るので、これらの式に従って得られる下限値および上限
値を設定するのが好適である。The lower limit value T L and the upper limit value T H are theoretically obtained based on experience, for example, by the following equations, respectively. Therefore, it is preferable to set the lower limit and the upper limit obtained according to these equations. is there.
【0060】 TL =(Tg +F・Q) ℃ 但し、Fを融雪路面と温水間の伝熱抵抗R(m2 h℃/
kcal)、温水流量I(l/m2 h)および路面パイ
プ中の不凍液の比熱Cf (kcal/℃l)に依存する
係数とする。T L = (T g + F · Q) ° C. Here, F is the heat transfer resistance R (m 2 h ° C. /
kcal), the hot water flow rate I (l / m 2 h) and the specific heat C f (kcal / ° C. 1) of the antifreeze in the road surface pipe.
【0061】 TH =(TL +G・Qe ) ℃ Qe =(QG −Q)・Sa kcal/h 但し、Sa を融雪面積(m2 )とする。Gを、路面パイ
プ中の不凍液の比熱Cf (kcal/℃l)、貯湯槽が
貯える温水の容積W(l)およびヒートポンプ熱源機の
運転継続時間H(h)に依存する係数とする。Qe をヒ
ートポンプ熱源機の余剰熱(kcal/h)とする。[0061] T H = (T L + G · Q e) ℃ Q e = (Q G -Q) · S a kcal / h , however, the S a and snow melting area (m 2). G is a coefficient that depends on the specific heat C f (kcal / ° C. 1) of the antifreeze in the road surface pipe, the volume W (l) of the hot water stored in the hot water tank, and the operation continuation time H (h) of the heat pump heat source unit. Let Q e be the surplus heat (kcal / h) of the heat pump heat source unit.
【0062】大小比較手段145は、ヒートポンプ熱源
機能力QG と路面負荷Qとの大小を比較する手段であ
り、この比較を行う理由は、熱源機能力QG が路面負荷
Qより小となっていると、路面融雪装置の制御が誤動作
状態となる場合もあるので、これを回避するためであ
る。この比較の結果を限界値温度固定手段147へ送
る。The magnitude comparing means 145 is means for comparing the magnitude of the heat pump heat source functional force Q G with the road surface load Q. The reason for this comparison is that the heat source functional force Q G is smaller than the road surface load Q. In such a case, the control of the snow melting device on the road surface may be in an erroneous operation state. The result of this comparison is sent to limit temperature fixing means 147.
【0063】この限界値温度固定手段147は、この大
小比較手段145からの比較結果に応じ、かつメモリ部
110に書き込まれている限界温度情報に基づいて、上
限値TH および下限値TL が、適正温度範囲外にあると
きに、これら上限値TH および下限値TL に対して制限
を加える。これらの制限は、上限値TH をヒートポンプ
熱源機10の過剰稼働を防止出来る第1限界温度THHに
固定したり、また、下限値TL を路面融雪装置の融雪の
立ち上がり時間を許容時間内に確保するための第2限界
温度TLLに固定するか或いは下限値TL を融雪路面に対
する無駄な加温を回避するための第3限界温度TLHに固
定したりすることである。The limit value temperature fixing means 147 determines the upper limit value TH and the lower limit value TL based on the comparison result from the magnitude comparing means 145 and based on the limit temperature information written in the memory unit 110. When the temperature is outside the appropriate temperature range, the upper limit value TH and the lower limit value TL are restricted. These limitations, or the upper limit value T H is fixed to the first threshold temperature T HH capable of preventing an excessive operation of the heat pump heat source apparatus 10, also, the lower limit T L to within the allowed time the rise time of melting snow road snow melting apparatus and to or fixed to the third threshold temperature T LH to avoid unnecessary heating to the second threshold temperature T or melting snow road lower limit T L LL to fix to ensure the.
【0064】この場合、限界値温度固定手段147に
は、上限値TH と第1限界温度THHとの高低を比較し、
および下限値TL と第2および第3限界値温度(TLLお
よびTLH)との高低を比較する第1温度比較手段を含ま
せるのが好適である。In this case, the limit temperature fixing means 147 compares the level of the upper limit value TH with the level of the first limit temperature THH ,
It is preferable to include first temperature comparing means for comparing the level between the lower limit value T L and the second and third limit temperature values (T LL and T LH ).
【0065】これら第1,2および3の各限界温度の情
報(THH,TLLおよびTLH)は、路面融雪装置およびこ
れに使用するヒートポンプ熱源機の種類等で予め設定す
ることが出来るので、これら情報をメモリ部110に読
み出し自在に予め格納しておく。そして、大小比較手段
145でヒートポンプ熱源機能力QG と路面負荷Qとの
大小の比較を行った後、限界値温度固定手段147は、
メモリ部110にアクセスを行って、これより限界温度
情報(THH,TLLおよびTLH)を読み出す。限界値温度
固定手段147の第1温度比較手段149において、上
下限値出力手段143からの上下限値情報(TL および
TH )と、メモリ部110から読み出した限界温度情報
(THH,TLLおよびTLH)とを比較する。上限値TH が
対応する限界温度THHより高温であるときは、この上限
値をこの限界値温度THHに固定する。また、下限値TL
が対応する限界値温度TLLよりも低くまたTLHよりも高
い場合には、それぞれ、この下限値を限界値温度TLLお
よびTLHに固定する。このように構成しておけば、既に
説明したように、路面負荷Q(QSNまたはQV )に応じ
て求められた上限値TH が高温であり過ぎたり、または
下限値TL が低温であり過ぎたりして、かえって路面融
雪装置がその稼働上好ましくない状態(ヒートポンプ熱
源機の過剰駆動、装置の立ち上がり時間の遅延または融
雪路面への無駄な加温)となってしまうのを回避するこ
とが出来る。Since the information ( THH , TLL, and TLH ) of each of the first, second, and third limit temperatures can be set in advance by the type of the snow melting apparatus for the road surface and the type of heat pump heat source equipment used for the apparatus. The information is stored in the memory unit 110 in a readable manner in advance. Then, after comparing the magnitude of the heat pump heat source functional force Q G with the road surface load Q by the magnitude comparison means 145, the limit temperature fixing means 147
The memory unit 110 is accessed, and the limit temperature information (T HH , T LL, and T LH ) is read therefrom. In the first temperature comparison means 149 of the limit temperature fixing means 147, the upper and lower limit value information (T L and T H ) from the upper and lower limit value output means 143 and the limit temperature information (T HH , T H ) read from the memory unit 110 LL and T LH ). When the upper limit value T H is higher than the corresponding limit temperature T HH fixes the upper limit to the limit temperature T HH. In addition, the lower limit value T L
Is lower than the corresponding limit temperature T LL and higher than T LH , respectively, this lower limit is fixed to the limit temperatures T LL and T LH , respectively. If with such configuration, as previously described, or too much road load Q (Q SN or Q V) upper limit T H obtained in accordance with the high temperature, or the lower limit value T L is a low temperature To prevent the snow melting device from being in an unfavorable state for its operation (excessive operation of the heat pump heat source device, delay in the rise time of the device or wasteful heating of the snow melting road surface) due to being too much. Can be done.
【0066】次に、制御信号発生回路150は、第2温
度比較手段152と制御信号発生手段154とを具えて
いる。この回路150の第2温度比較手段152では、
温水温度測定装置(温水センサ)24で測定された、貯
湯槽14中の戻り温水の現在温度Tが、上述の上下限温
度決定部140で決定された、この温水16の適正温度
範囲(TL <T<TH )内にあるかどうかの温度比較を
行う。その結果が制御信号発生手段154に送られ、こ
れより、上述の温度比較の結果に応じて、この戻り温水
の温度を上述の適正温度範囲内にもたらすための、或い
はその温度範囲に維持するための制御信号をヒートポン
プ熱源機10従ってその駆動部(図示せず)に送る。こ
のようにしておけば、測定された貯湯槽14の戻り温水
の現在の温度Tが上限値TH より高い場合には、この温
水温度を下げるためにヒートポンプ熱源機10を停止ま
たはその加温能力を減少させるための制御信号をこの制
御信号発生手段154からヒートポンプ熱源機10へと
出力させることが出来る。Next, the control signal generating circuit 150 includes a second temperature comparing means 152 and a control signal generating means 154. In the second temperature comparison means 152 of the circuit 150,
The current temperature T of the returning hot water in the hot water storage tank 14 measured by the hot water temperature measuring device (hot water sensor) 24 is determined by the above-mentioned upper and lower limit temperature determining unit 140, and the appropriate temperature range (T L) of the hot water 16 is determined. <T <T H ) to compare the temperatures. The result is sent to the control signal generating means 154, and according to the result of the above-mentioned temperature comparison, in order to bring the temperature of the returned hot water into the above-mentioned appropriate temperature range or to maintain it in that temperature range. Is sent to the heat pump heat source machine 10 and its driving unit (not shown). If in this manner, it measured when the current temperature T of the return hot water of the hot water tank 14 is higher than the upper limit value T H is stopped or heating capacity heat pump heat source apparatus 10 to lower the temperature of hot water Can be output from the control signal generation means 154 to the heat pump heat source device 10.
【0067】一方、現在の戻り温水温度Tが下限値TL
よりも低い場合には、この温水温度を高めるためにヒー
トポンプ熱源機10へとこれを起動またはその加温能力
を増大させるための制御信号を出力することが出来る。
従って、測定された貯湯槽14の戻り温水の現在温度T
が高すぎたり、或いは低すぎたりした場合には、自動的
に制御して現在温度Tを周囲環境条件によって定められ
た適正温度範囲内にもたらしたり、或いはその温度範囲
内に維持したりすることが出来る。On the other hand, if the current return hot water temperature T is lower than the lower limit value T L
If it is lower than this, it is possible to output a control signal to the heat pump heat source device 10 to increase the temperature of the hot water or to increase the temperature of the hot water.
Therefore, the measured current temperature T of the returned hot water in the hot water tank 14
Is too high or too low, automatically controlling to bring the current temperature T within the appropriate temperature range defined by the surrounding environmental conditions, or to maintain the temperature T within the appropriate temperature range. Can be done.
【0068】路面融雪装置の制御方法の一実施例の説明 次に、図6〜9の制御フロー図をも参照して、この発明
の制御の一実施例につき説明する。制御信号発生部10
0のメモリ部110には、装置の動作前に判っている必
要な情報を書き込んであるものとする。これらの情報と
して、例えば、第1路面負荷QSN(可変定数:例えば1
〜300 kcal/m2 h)、第2路面負荷QV を算
出するに必要な式に関する情報、路面設定温度Tg (可
変定数:例えば2℃)、ヒートポンプ熱源機能力QG を
算出するに必要な式に関する情報上限値TH ,下限値T
L および余剰熱Qe をそれぞれ算出するのに必要な式に
関する情報、第1,第2および第3温度限界値THH,T
LLおよびTLH(可変定数:例えば、THH,TLLおよびT
LHともに0〜50℃)、路面と路面パイプ中の温水との
間の伝熱抵抗R(例えば、0.1367m2 h℃/kc
al)、運転継続時間H(可変定数:例えば0〜5.0
時間)、不凍液比熱Cf (例えば、0.5〜1.0kc
al/℃l),地域特性による可変係数f1 (例えば0
〜2.00)、融雪面積Sa (例えば、1〜500m
2 )所要の係数や定数その他の情報がある。Next, an embodiment of a control method of the snow melting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9. Control signal generator 10
It is assumed that necessary information known before the operation of the apparatus is written in the memory unit 110 of 0. As such information, for example, the first road surface load Q SN (variable constant: for example, 1
300300 kcal / m 2 h), necessary information for calculating the second road load Q V , the road surface setting temperature T g (variable constant: for example, 2 ° C.), and the heat pump heat source functional force Q G required for calculation Upper limit value T H , lower limit value T
Information on the equations required to calculate L and excess heat Qe , respectively, first, second and third temperature limit values THH , TH
LL and T LH (variable constants: for example, T HH , T LL and T
LH is 0 to 50 ° C.), and the heat transfer resistance R between the road surface and the hot water in the road surface pipe (for example, 0.1367 m 2 h ° C./kc)
al), operation continuation time H (variable constant: for example, 0 to 5.0)
Time), specific heat of antifreeze C f (for example, 0.5 to 1.0 kc
al / ° C.), a variable coefficient f 1 (for example, 0
2.00), snow melting area S a (e.g., 1 to 500
2 ) There are required coefficients, constants and other information.
【0069】この実施例では、採熱源を空気として、採
熱源センサ53と外気温度センサ54とを共用する例に
つき説明する(従って、Ta =Tx )。また、路面融雪
装置を札幌地域に設置すると仮定する。従って、第1路
面負荷QSNは、230kcal/m2 hとする。第2路
面負荷QV は、既に説明した式QV =(A+B・Va)
・(Tg −Ta )に従って、第2路面負荷決定手段13
4で演算して求めるとし、適正温度範囲の下限値TL
は、式TL =(Tg +F・Q)に従って、余剰熱Qe
は、式Qe =(QG −Q)・Sa に従って、および適正
温度範囲の上限値TH は、式TH =(TL +G・Qe )
に従ってそれぞれ上下限値出力手段143で演算する。
また、この実施例では、例えばTg を2℃とし、THHを
37℃とし、TLHを30℃とし、およびTLLを20℃と
設定するものとする。In this embodiment, an example will be described in which the heat collection source is air and the heat collection source sensor 53 and the outside air temperature sensor 54 are shared (accordingly, T a = T x ). It is also assumed that a snow melting device will be installed in the Sapporo area. Therefore, the first road load Q SN is set to 230 kcal / m 2 h. The second road surface load Q V is calculated by the equation Q V = (A + B · V a ) described above.
The second road load determining means 13 according to (T g -T a )
And the lower limit value TL of the appropriate temperature range.
Is the excess heat Q e according to the equation T L = (T g + F · Q).
The formula Q e = (Q G -Q) · S according a, and the upper limit value T H of the proper temperature range, wherein T H = (T L + G · Q e)
Are calculated by the upper and lower limit output means 143 in accordance with
In this embodiment, for example, T g is set to 2 ° C., T HH is set to 37 ° C., T LH is set to 30 ° C., and T LL is set to 20 ° C.
【0070】路面融雪装置の電源(図示せず)をオンす
ると、この発明の制御が開始(スタート)し、この制御
はこの電源をオフにするまで継続して行われる。制御動
作がスタートすると、風速センサ52から風速情報V
a 、外気温度センサ54から外気温度情報Ta 、降雪セ
ンサ56から降雪情報および温度センサ24から貯湯槽
14内の戻り温水温度の情報Tが、A/D変換器82を
経て制御信号発生部100に入力する(S10)。これ
らの情報は、所要に応じて、一定の時間間隔で、メモリ
部110に書き換え可能な状態で書き込まれる。When the power supply (not shown) of the road snow melting apparatus is turned on, the control of the present invention starts (starts), and this control is continuously performed until the power supply is turned off. When the control operation starts, the wind speed information V
a , the outside air temperature information T a from the outside air temperature sensor 54, the snowfall information from the snow fall sensor 56, and the information T on the return hot water temperature in the hot water storage tank 14 from the temperature sensor 24 are passed through the A / D converter 82 to the control signal generator 100. (S10). These pieces of information are written in the memory unit 110 in a rewritable state at predetermined time intervals as necessary.
【0071】外部入力装置70から、例えば、地域指定
すなわち札幌地域指定情報、温水流量I(例えば、20
l/m2 h)、貯湯槽容量W(例えば、8000l)、
融雪面積Sa (例えば、360m2 )、路面設定温度T
g の指定情報、熱源機がヒートポンプ式であることを指
定する情報その他の所要の情報を入力する。制御信号発
生部100の第1路面負荷決定手段132にこの地域指
定信号が入力されてくる。この指定信号が入力される
と、メモリ部110から、上述の指定信号に対応した特
定の第1路面負荷QSNの情報(230kcal/m2
h)を読み出し、この読み出された情報を上下限温度決
定部140へ送る(S12)。From the external input device 70, for example, area designation, that is, Sapporo area designation information, hot water flow rate I (for example, 20
1 / m 2 h), hot water tank capacity W (for example, 8000 l),
Snow melting area S a (for example, 360 m 2 ), road surface setting temperature T
Enter the information specified in g, the information specifying that the heat source unit is a heat pump type, and other necessary information. The area designation signal is input to the first road load determining means 132 of the control signal generator 100. When the designation signal is input, the information (230 kcal / m 2 ) of the specific first road surface load Q SN corresponding to the designation signal is input from the memory unit 110.
h), and sends the read information to the upper and lower temperature limiter 140 (S12).
【0072】一方、第2路面負荷決定手段134では、
外気温度Ta の情報および路面設定温度Tg の指定情報
が入ってくると、メモリ部110からQV =(A+B・
Va)・(Tg −Ta )の情報を読み出してきてこの式
の演算を行って、第2路面負荷情報QV を算出し、その
結果QV を出力するとともに、所要に応じて一旦メモリ
部110に格納する(S14)。尚、この実施例では、
例えば、f1 =1として、A=13.25およびB=
3.4とする。On the other hand, the second road surface load determining means 134
When the specified information of the information of the outside air temperature T a and the road set temperature T g is incoming, the memory unit 110 Q V = (A + B ·
The information of (V a ) · (T g -T a ) is read out, the operation of this formula is performed, the second road surface load information Q V is calculated, and the result Q V is output, and once required, as needed. It is stored in the memory unit 110 (S14). In this embodiment,
For example, if f 1 = 1, A = 13.25 and B =
3.4.
【0073】また、上下限温度決定部140の熱源機能
力出力手段141では、熱源機指定情報と外気温度Ta
の情報が入ってくると、メモリ部110に対して情報の
読み出しが行われる。そして熱源機10がヒートポンプ
であるとの指定により、メモリ部110から熱源機能力
QG をQGHを算出する式(QG =CTa 2 +DTa +
E)が読み出され、演算が行われて熱源機能力QG を算
出して出力するとともに、所要に応じて一旦メモリ部1
10に格納する(S16)。尚、この実施例では、C=
−1.61、D=−1.93、およびE=244.44
とする。The heat source function output means 141 of the upper and lower limit temperature determining unit 140 outputs the heat source unit designation information and the outside air temperature Ta.
Is read out from the memory unit 110. And by specifying the heat source unit 10 is a heat pump, a heat source function force Q G from the memory unit 110 to calculate a Q GH formula (Q G = CT a 2 + DT a +
E) is read, operation is performed with calculating and outputting a heat source function force Q G, once the memory unit 1 in accordance with the required
10 (S16). In this embodiment, C =
-1.61, D = -1.93, and E = 244.44.
And
【0074】次に、第2路面負荷QV を求めるときに読
み出された路面設定温度Tg の情報と測定された外気温
度Ta の情報とが制御誤動作防止手段136に入力さ
れ、この手段136において、両温度Tg およびTa の
高低を比較する(S18)。この温度比較の結果、外気
温度Ta が路面設定温度Tg よりも低い場合には、次の
降雪の有無のステップ(S20)へ進む。しかし、Ta
がTg と等しいか或いはこれよりも高い場合には、第2
路面負荷QV がQV <0となり、その結果、ここで行う
路面融雪装置の制御が誤動作となるので、これを防止す
るために、強制的にQV =0と設定する(S20)。Next, the information of the outside air temperature T a measured and read information of the road set temperature T g when determining the second road load Q V is input to the control malfunction prevention means 136, the means in 136, it compares the level of both temperatures T g and T a (S18). Results of the temperature comparison, when the outside air temperature T a is less than the road set temperature The T g, the process proceeds to step of the presence or absence of the next snowfall (S20). However, Ta
Is equal to or higher than T g , the second
The road surface load Q V becomes Q V <0, and as a result, the control of the road surface snow melting apparatus performed here malfunctions. To prevent this, Q V = 0 is forcibly set (S20).
【0075】次に、降雪センサ56から、降雪か非降雪
かの測定情報が制御信号発生部100の降雪判定手段1
20に入力してきているので、この降雪判定手段120
において測定情報に基づいて降雪か否かの判定を行い、
その判定結果を出力する(S22)。降雪であると判定
された場合には、降雪遅延タイマー60をオンにする指
令を降雪判定手段120からD/A変換器84を経てタ
イマー60へ送り、熱源機10および循環ポンプ18の
停止後、一定時間tだけ経過した後に、送水ポンプを停
止させるようにタイマー60をセットする(S24)。
一方、非降雪と判定された場合には、タイマー60がタ
イムアップしているかどうかを判定する(S26)。Next, from the snow sensor 56, measurement information indicating whether snow is falling or not is determined by the snow determination means 1 of the control signal generator 100.
20, the snowfall determination means 120
At the time, it is determined whether it is snowfall based on the measurement information,
The result of the determination is output (S22). If it is determined that it is snowfall, a command to turn on the snowfall delay timer 60 is sent from the snowfall determination means 120 to the timer 60 via the D / A converter 84, and after the heat source device 10 and the circulation pump 18 are stopped, After a predetermined time t has elapsed, the timer 60 is set so as to stop the water pump (S24).
On the other hand, if it is determined that no snowfall has occurred, it is determined whether the timer 60 has timed out (S26).
【0076】ステップ(S24)後およびステップ(S
26)でタイムアップしていない(タイマーで設定した
送水ポンプの停止遅延時間tを経過していない)と判断
された場合には、これらの情報は、上下限温度決定部1
40の上下限値出力手段143に送られる。この上下限
値出力手段143では、路面負荷Qを第1路面負荷QSN
であると設定し、これを所要に応じてメモリ部110に
格納する(図7のS28)。また、S26でタイムアッ
プしている(タイマーで設定した送水ポンプの停止遅延
時間tを経過している。)場合には、降雪していないの
で、路面負荷Qを第2路面負荷QV に設定する(図7の
S30)。尚、このようなタイマー60は設計に応じて
適宜設ければ良く、このタイマー60を設けることによ
り、熱源機自体のオン/オフの回数を減らしたり、残雪
の融雪の場合に熱源機のオフを遅らせたり、或いはパラ
ッと雪が降った場合等には、熱源機を起動させたら少な
くとも10分程度の期間は熱源機を運転させる様にする
ことが出来る。タイマー60が設けられていない場合に
は、降雪時にQをQSNと指定し、非降雪時にQをQV と
指定すれば良い。After step (S24) and after step (S
If it is determined in 26) that the time has not elapsed (the stop delay time t of the water supply pump set by the timer has not elapsed), these pieces of information are stored in the upper and lower temperature limiter 1.
40 is sent to the upper / lower limit output means 143. The upper / lower limit output means 143 outputs the road load Q to the first road load Q SN
Is set in the memory unit 110 as necessary (S28 in FIG. 7). Also, if time-up has occurred (has passed a stop delay time t of the water pump set by the timer.) Is that in S26, since no snow, sets the road load Q to the second road load Q V (S30 in FIG. 7). It is to be noted that such a timer 60 may be appropriately provided according to the design. By providing this timer 60, the number of times of turning on / off the heat source device itself can be reduced, or the heat source device can be turned off in the case of snow melting due to remaining snow. If it is delayed or if snow falls, the heat source can be operated for at least about 10 minutes after the heat source is activated. When the timer 60 is not provided, Q may be designated as Q SN during snowfall and Q may be designated as Q V during non-snow.
【0077】このようにして定められた第1または第2
路面負荷(QSNまたはQV )の情報に基づいて、上下限
値出力手段143において上限値TH および下限値TL
が求められる。ここでは第1路面負荷QSNに設定されて
いる場合として一例を説明する。先ず、路面設定温度T
g が入力しおよび第1路面負荷QSNの情報が指定される
と、メモリ部110から下限値TL を求める式TL =T
g +F・Qの情報を読み出し、QをQSNにしてこの式の
演算を行ってTL =Tg +F・QSNを求める(S3
2)。次に、メモリ部110から余剰熱Qe を算出する
式Qe =(QG −Q)・Sa を読み出してきて、既に求
まっている熱源機能力QG =QGHと、第1路面負荷QSN
との情報とを用いて、QをQSNおよびQG をQGHにして
演算を行って余剰熱Qe =(QGH−QSN)・Sa を求め
て、これを所要に応じてメモリ部110に格納する(S
34)。次に、ここで求まった下限値TL および余剰熱
Qe の情報によってメモリ部110をアクセスして上限
値を求める式に関する情報を読み出して演算を行い、上
限値TH =TL +G・Qe =Tg +F・QSN+G((Q
GH−QSN)・Sa )=Tg +(F−G・Sa )QSN+G
・Sa ・QGHを求める(S36)。この上限値TH を所
要に応じてメモリ部110に格納する。尚、この実施例
では、例えば、F=0.161およびG=1/8000
とする。The first or the second determined in this way
Based on the information on the road load (Q SN or Q V ), the upper and lower limit output means 143 outputs the upper limit TH and the lower limit TL.
Is required. Here, an example will be described assuming that the first road surface load QSN is set. First, the road surface set temperature T
When g is input and the information of the first road surface load Q SN is specified, the equation TL = T for obtaining the lower limit value TL from the memory unit 110 is obtained.
The information of g + F · Q is read, and Q is set to Q SN , and the operation of this expression is performed to obtain T L = T g + F · Q SN (S3
2). Next, the equation Q e = (Q G −Q) · S a for calculating the surplus heat Q e is read from the memory unit 110, and the heat source functional force Q G = Q GH already determined and the first road surface load are obtained. Q SN
By using the information of the Q seeking Q the SN and Q G performed to operation on Q GH excess heat Q e = (Q GH -Q SN ) · S a, in accordance with this required memory Stored in the section 110 (S
34). Next, here performs an operation by reading the information about the expression by accessing the memory unit 110 obtains the upper limit by the information of Motoma' lower limit T L and excess heat Q e, the upper limit value T H = T L + G · Q e = T g + F · Q SN + G ((Q
GH− Q SN ) · S a ) = T g + (FG−S a ) Q SN + G
· S a · Q GH is determined (S36). And stores the upper limit value T H in the memory unit 110 if desired. In this embodiment, for example, F = 0.161 and G = 1/8000
And
【0078】ここで、図5を参照して、路面熱負荷すな
わち第1および第2路面負荷(代表してQで表す。)
(kcal/m2 h)と貯湯槽14内の戻り温水の設定
されるべき温度(℃)との関係につき説明する。図5に
おいて、横軸に路面熱負荷Qをプロットし、縦軸に温度
をプロットして示してある。上述の下限値TL はQの一
次関数であるので、その取り得る値は、例えば、図中実
線部分とその両側の点線部分からなる直線TL の線上に
あり、Tg およびFは一定値であるので、路面負荷Qが
定まれば一義的に定まる。一方、Tg ,F,G,Sa は
一定値であり、さらに、熱源機能力はヒートポンプ熱源
機10のタイプが決まれば一定値となるので、上限値T
H も路面負荷Qの一次関数である。従って、例えば、上
限値TH の値は、実線部分と破線部分とからなる直線T
H の線上にあり、路面負荷Qが定まれば一義的に定ま
る。例えば、下限値TL は、第2路面負荷QSNが10
0,140,200,240に対して、それぞれ、
TL1,TL2,TL3,TL4の値をとる。また、上限値TH
はこの第2路面負荷の値に対して、それぞれ、TH1,T
H2,TH3,TH4の値をとる。Here, referring to FIG. 5, the road surface heat load, that is, the first and second road surface loads (represented by Q).
The relationship between (kcal / m 2 h) and the set temperature (° C.) of the return hot water in the hot water storage tank 14 will be described. In FIG. 5, the road surface heat load Q is plotted on the horizontal axis, and the temperature is plotted on the vertical axis. Since the lower limit value T L is a linear function of Q, its possible values are, for example, on a straight line TL consisting of a solid line portion and a dotted line portion on both sides thereof, and T g and F are constant values. Therefore, once the road load Q is determined, it is uniquely determined. On the other hand, T g , F, G, and Sa are constant values, and the heat source functional force is a constant value if the type of the heat pump heat source device 10 is determined.
H is also a linear function of the road load Q. Thus, for example, the value of the upper limit value T H is linearly T consisting of a solid line and the broken line portion
It is on the line H and is uniquely determined if the road surface load Q is determined. For example, the lower limit value T L is such that the second road surface load Q SN is 10
For 0,140,200,240, respectively,
It takes the value of T L1, T L2, T L3 , T L4. In addition, the upper limit value T H
Respectively indicate T H1 and T H with respect to the value of the second road load.
Take the values of H2 , TH3 , TH4 .
【0079】次に、熱源機能力QG と路面負荷Q(ここ
ではQSN)の両情報を大小比較手段145に送り、ここ
で両者の大小を比較する(図8のS38)。この比較の
結果、QG ≧Qである場合には、熱源機能力QG が大き
く現時点では加温温度を高める方向に熱源機10が稼働
していることを意味するので、その旨の信号を限界値温
度固定手段147に送る。Next, both information of the heat source functional force Q G and the road surface load Q (here, Q SN ) are sent to the magnitude comparing means 145, where the magnitudes of both are compared (S38 in FIG. 8). As a result of this comparison, when Q G ≧ Q, it means that the heat source functional force Q G is large and the heat source device 10 is operating in the direction of increasing the heating temperature at the present time. It is sent to the limit temperature fixing means 147.
【0080】そして、この手段147の第1温度比較手
段149において、既に求められてメモリ部110に格
納されている上限値TH と、予めメモリ部110に記憶
させておいた貯湯槽14内の戻り温水の第1限界温度T
HHとを読み込んできて、両者の大小を比較する(図8の
S40)。この比較の結果、TH ≧THHである場合に
は、図5に示すように、例えば第1路面負荷QSNが20
0または240(kcal/m2 h)である場合には、
それぞれに対応して、戻り温水の温度TH がTH3(約3
8℃)とか或いはTH4(約40℃)とか第1限界温度T
HH=37℃よりも高い温度になるので、限界値固定手段
147において、これらの値TH3とか或いはTH4を強制
的にTHHにする(図5の矢印で示す方向に引き下げ
る。)(S42)。[0080] Then, the first temperature comparing means 149 of the means 147, and the upper limit value T H stored in the memory unit 110 previously sought, in the hot water storage tank 14 that have been previously stored in the memory unit 110 First limit temperature T of returned hot water
HH is read, and the magnitudes of the two are compared (S40 in FIG. 8). As a result of this comparison, when T H ≧ T HH , as shown in FIG. 5, for example, the first road surface load Q SN is 20
In the case of 0 or 240 (kcal / m 2 h),
In response to each of the temperature T H of the return hot water T H3 (about 3
8 ° C) or TH4 (about 40 ° C) or the first limit temperature T
Since the temperature becomes higher than HH = 37 ° C., these values TH3 or TH4 are forcibly set to THH in the limit value fixing means 147 (downward in the direction indicated by the arrow in FIG. 5) (S42). ).
【0081】このステップS42の後、TH <THHであ
ると判断されたときは、またはステップS38での比較
の結果がQG <Q(ここでは第1路面負荷QSN)と判断
されたとき(制御に誤動作が生じないことを意味してい
る。)は、次の下限値TL と第2限界温度TLLとの比較
ステップ(S44)に移る。TH <THHである場合の例
として、図5には、例えばQSNが100または140
(kcal/m2 h)のときの温度TH1(約32.5
℃)またはTH2(約35℃)を示してある。After step S42, when it is determined that T H <T HH , or as a result of the comparison in step S38, it is determined that Q G <Q (here, the first road load Q SN ). when (which means that a malfunction in the control does not occur.), the processing proceeds to a comparison step to the next lower value T L and a second limit temperature T LL (S44). As an example of the case where T H <T HH , FIG. 5 shows that Q SN is 100 or 140, for example.
(Kcal / m 2 h) at a temperature T H1 (about 32.5
° C) or TH2 (about 35 ° C).
【0082】第1温度比較手段149において、このス
テップS44の処理を行う。そのため、既に求められて
メモリ部110に格納されている下限値TL の情報と、
予めメモリ部110に記憶させておいた貯湯槽14内の
戻り温水の第2限界温度TLLの情報とを読み込んできて
両温度の比較を行う(S44)。この比較判断の結果、
例えばQが100(kcal/m2 h)であるときにT
L ≦TLLであると判断される場合には、下限値TL が第
2限界温度TLL=20℃よりも低い、例えば図5にTL1
で示したような温度(約18℃)となるので、融雪装置
の融雪の立ち上がり時間が長くなってしまうおそれがあ
る。従って、この立ち上がり時間を設計に応じて任意適
当に定められた許容時間内にするために、限界値温度固
定手段147において、この限界値TL を強制的に第2
限界温度TLLに引き上げ固定する(図5の矢印で示す方
向に引き上げる。)(S46)。The first temperature comparing means 149 performs the processing of step S44. Therefore, the information of the lower limit value T L that has been obtained and stored in the memory unit 110,
Performing a comparison of both temperature came reads in advance or may be stored in the memory unit 110 of the hot water storage tank 14 of the return hot water of the second limit temperature T LL information (S44). As a result of this comparison,
For example, when Q is 100 (kcal / m 2 h), T
If it is determined that L ≦ T LL , the lower limit value TL is lower than the second limit temperature T LL = 20 ° C., for example, T L1 in FIG.
(Approximately 18 ° C.), the rise time of snow melting of the snow melting apparatus may be long. Therefore, in order to keep the rise time within the allowable time arbitrarily determined according to the design, the limit value temperature fixing means 147 forcibly sets the limit value T L to the second value.
The temperature is raised and fixed to the limit temperature TLL (the temperature is raised in the direction indicated by the arrow in FIG. 5) (S46).
【0083】一方、Q(ここでは第1路面負荷QSN)が
140,200および240(kcal/m2 h)で
は、下限値TL はそれぞれTL2(約24.5℃),TL3
(約34℃)およびTL4(約41℃)であるので、TL
>TLLとなるため、この時点ではこの下限値TL に対し
ては既に求められたままの温度とすれば良い。On the other hand, when Q (here, the first road load Q SN ) is 140, 200 and 240 (kcal / m 2 h), the lower limit values T L are T L2 (about 24.5 ° C.) and T L3, respectively.
Since (about 34 ° C.) and T L4 (about 41 ℃), T L
> TLL, and at this time, the lower limit value TL may be set to the temperature already determined.
【0084】ところで、この下限値TL があまり高い温
度であると、ヒートポンプ熱源機10が路面融雪に対す
る無駄な加温をすることになるので、この無駄な加温を
予め回避する必要がある。そのため、限界値温度固定手
段147の第1温度比較手段149において、この下限
値TL と第3限界温度TLHとを比較する(S48)。こ
の実施例では、TLHを30℃として予め設定してメモリ
部110に登録してあるので、メモリ部110からTLH
とTL とを読み出してきて、この比較を行う。図5にお
いて、第1路面負荷QSNが200とか240(kcal
/m2 h)であると、これに対応する温度はTL3(約3
4℃)およびTL4(約41℃)であるので、TL ≧TLH
を満足することになり、従って、限界値温度固定手段1
47においてこの下限値TL を第3限界温度TLH(30
℃)に強制的に固定する(図5に矢印で示す方向に引き
下げる。)(S50)。また、この比較でTL <TLHで
あると判断される場合には、高温でなくて既に前のステ
ップ(例えばS46)で判断されたTLLかTL =TL2か
の場合であるので、そのまま次のステップ(S52)へ
進めば良い。If the lower limit value T L is too high, the heat pump heat source device 10 wastefully heats the snow melting on the road surface. Therefore, it is necessary to avoid such unnecessary heating in advance. Accordingly, in a first temperature comparing means 149 limits the temperature fixing means 147 compares the lower limit value T L and the third threshold temperature T LH (S48). Since this embodiment, it is registered in advance the T LH as 30 ° C. in the memory unit 110, T LH from the memory unit 110
And T L are read and this comparison is made. In FIG. 5, the first road surface load Q SN is 200 or 240 (kcal
/ M 2 h), the corresponding temperature is T L3 (about 3
4 ° C.) and T L4 (about 41 ° C.), T L ≧ T LH
Therefore, the limit temperature fixing means 1
At 47, the lower limit value T L is set to the third limit temperature T LH (30
° C) (pull down in the direction indicated by the arrow in Fig. 5) (S50). If it is determined in this comparison that T L <T LH , it means that the temperature is not high and T LL or T L = T L2 already determined in the previous step (for example, S46). The process may proceed to the next step (S52).
【0085】このように、このステップS36からS4
6までの限界値温度固定手段147での処理を路面負荷
Qの例示した値毎にまとめると次の通りとなる。As described above, steps S36 to S4
The processing by the limit temperature fixing means 147 up to 6 is summarized for each exemplified value of the road surface load Q as follows.
【0086】 路面負荷(kcal/m2 h):100 140 200 240 下限値TL (℃) :TLL TL2 TLH TLH 上限値TH (℃) :TH1 TH2 THH THH 上述した処理を80から260(kcal/m2 h)ま
での連続する全ての路面負荷Qに対して行うとすると、
この実施例で得られる温水の適性温度範囲は、図5に実
線で示す折れ線I(上限値)と実線で示す折れ線II
(下限値)の間の温度となる。例えば、折れ線Iは、Q
=180(kcal/m2 h)までは直線TH と、この
値から上側は第1限界温度THHに固定された直線とから
成っている。また、折れ線IIは、Q=110(kca
l/m2 h)までは第2限界温度TLLに固定された直線
と、Q=110〜170(kcal/m2 h)までの直
線TL と、この値から上側の第3限界温度TLHに固定さ
れた直線とから成っている。[0086] road load (kcal / m 2 h): 100 140 200 240 lower limit T L (℃): T LL T L2 T LH T LH maximum value T H (℃): T H1 T H2 T HH T HH above Assuming that the above processing is performed for all the continuous road surface loads Q from 80 to 260 (kcal / m 2 h),
The suitable temperature range of the hot water obtained in this example is indicated by a broken line I (upper limit) shown by a solid line and a broken line II shown by a solid line in FIG.
(Lower limit). For example, the polygonal line I is Q
A = 180 (kcal / m 2 h ) to linearly T H, upward from this value consists a straight line fixed to the first threshold temperature T HH. In addition, the polygonal line II has Q = 110 (kca
1 / m 2 h), a straight line fixed at the second limit temperature T LL , a straight line TL up to Q = 110 to 170 (kcal / m 2 h), and an upper third limit temperature T L from this value. It consists of a straight line fixed to LH .
【0087】尚、図5に示した上述した下限値および上
限値の折れ線IおよびIIは、単なる一例であって、実
際には、図5に示した以外の種々の形の折れ線または直
線となる。It should be noted that the above-mentioned broken lines I and II of the lower limit value and the upper limit value shown in FIG. 5 are merely examples, and are actually broken lines or straight lines of various shapes other than those shown in FIG. .
【0088】次に、貯湯槽14内の戻り温水の現在温度
Tの制御を説明する。Next, control of the current temperature T of the returned hot water in the hot water storage tank 14 will be described.
【0089】上述したステップS50までにおいて、貯
湯槽内の戻り温水の温度として制御すべき適正温度範囲
が路面負荷Qの値に対して決定される。そうすると、制
御信号発生回路150の第2温度比較手段152におい
て、測定された現在の温水温度Tと、決定された上下限
値TH およびTL との温度比較を行う。尚、この実施例
では、Q=QSN=230(kcal/m2 h)の場合で
あって、TとしてT1=45℃、T2 =32℃およびT3
=25℃の3つの場合を想定して説明する。図5にこ
れらの温度点をプロットして示してある。Up to the above-described step S50, an appropriate temperature range to be controlled as the temperature of the return hot water in the hot water tank is determined for the value of the road surface load Q. Then, the second temperature comparison means 152 of the control signal generation circuit 150 compares the measured current hot water temperature T with the determined upper and lower limit values TH and TL . In this embodiment, Q = Q SN = 230 (kcal / m 2 h), where T is T 1 = 45 ° C., T 2 = 32 ° C., and T 3
= 25 ° C. FIG. 5 plots these temperature points.
【0090】先ず、メモリ部110から下限値TL を読
み出してきて、この下限値TL と測定温度Tとの比較を
行う(S52)。この実施例では、このQの値である
と、TL は第2限界温度TLH(30℃)であるので、T
3 <TLHである。従って、この場合には、温水温度T3
が適正温度範囲の下限値TLHよりも低いので、次のステ
ップS54においてヒートポンプ熱源機10が運転して
いるかどうかをチェックし、運転中でなければ制御信号
発生手段154から熱源機10の駆動部(図示せず)に
起動信号を送り(S56)、続いて、制御信号発生手段
154からこの熱源機10を低回転または低燃焼状態で
駆動させる制御信号を駆動部に送る(S58)。このス
テップS58の後、およびステップS54において、熱
源機10が運転中であると判断された場合には、次の上
限値TH との比較へ移る。[0090] First, have read the lower limit T L from the memory unit 110, and compares with the lower limit T L and the measurement temperature T (S52). In this embodiment, when the value of Q is used, T L is the second limit temperature T LH (30 ° C.).
3 < TLH . Therefore, in this case, the hot water temperature T 3
Is lower than the lower limit value T LH of the appropriate temperature range, it is checked in the next step S54 whether the heat pump heat source device 10 is operating. (Not shown), a start signal is sent (S56), and a control signal for driving the heat source device 10 at a low speed or a low combustion state is sent from the control signal generating means 154 to the drive unit (S58). After this step S58, the and in step S54, when the heat source apparatus 10 is determined to be in operation proceeds to the comparison of the next upper limit value T H.
【0091】また、現在温度TがT1 (45℃)および
T2 (32℃)の場合には、いずれもTL =TLH(30
℃)よりも高温であるので、ステップS52の判定後に
次の上限値TH との比較へ移る。When the current temperature T is T 1 (45 ° C.) and T 2 (32 ° C.), T L = T LH (30
Since ° C.) than is the high temperature, the process proceeds to compare the next upper limit value T H after the determination of the step S52.
【0092】この上限値との比較をする前に、大小比較
手段145においてメモリ部110からヒートポンプ熱
源機能力QG の情報を読み出してきて、ここで再度QG
と路面負荷Q(ここではQSN)との比較を行う(S6
0)。Before the comparison with the upper limit value, the information of the heat pump heat source functional power Q G is read out from the memory unit 110 by the magnitude comparing means 145, and Q G is again reproduced here.
And the road surface load Q (here, Q SN ) is compared (S6).
0).
【0093】この比較の結果、ヒートポンプ熱源機能力
QG が路面負荷Qよりも大である場合には、制御の誤動
作が生ずるおそれがないので、現在温度Tと第1限界温
度TH との比較を行う(S62)。この実施例では、上
限値TH がTHH(37℃)である。従って、測定温度T
がT≧TH (=THH)となるのは、TがT1 (45℃)
の場合である。従って、測定温度がT1 であると、ヒー
トポンプ熱源機10が過剰稼働となってしまうので、熱
源機10が運転中と判断された(S64)場合には、制
御信号発生手段154から熱源機10の運転を止める制
御信号を熱源機10の駆動部に出力する(S66)。S
66の後、およびステップS64で熱源機10が停止し
ていると判断した場合には、この制御を繰り返して行う
か、または終了するかの判断をし(S76)、繰り返す
場合には最初のステップS10へ戻り、繰り返さない場
合には、この制御を終了する。As a result of this comparison, if the heat pump heat source functional force Q G is larger than the road surface load Q, there is no risk of malfunction of the control, and therefore, the comparison between the current temperature T and the first limit temperature TH is performed. Is performed (S62). In this embodiment, the upper limit value T H is T HH (37 ℃). Therefore, the measurement temperature T
There T ≧ T H (= T HH ) and become of, T is T 1 (45 ℃)
Is the case. Therefore, when the measured temperature is T 1, since the heat pump heat source device 10 becomes excessive operation, when the heat source apparatus 10 is determined to during operation (S64), the heat source unit from the control signal generating means 154 10 Is output to the drive unit of the heat source device 10 (S66). S
After step 66, and when it is determined in step S64 that the heat source device 10 is stopped, it is determined whether this control is repeatedly performed or terminated (S76). Returning to S10, if not repeated, this control ends.
【0094】一方、測定温度TがT2 (32℃)または
T3 (25℃)であると、T<TH(=THH)であって
温水温度Tが低いため、ヒートポンプ熱源機10の過剰
稼働のおそれはない。しかし、T=T3 の場合について
は既にステップS52において判断されているので、こ
のステップS62で判断されるのはT=T2 の場合であ
る。従って、この場合にはこのT2 はTLH<T2 <THH
を満足しているので、温水温度Tは適正温度範囲内にあ
り、そのままの温度を維持するようにすれば良い。従っ
て、次にヒートポンプ熱源機10が運転中であるかどう
か判断して(S68)、運転中でなければステップS7
6を経て最初のステップS10へ戻るか、この制御を終
了する。もしこのステップS68で運転中であると判断
された場合には、ここで再度、熱源機10の稼働状態を
見る。この場合には、大小比較手段145におけるステ
ップS70において、路面負荷Q(この実施例では第1
路面負荷QSN)が熱源機能力に地域係数f1 を掛けた量
QG ・f1 との比較を行う。このf1 は、熱源機能力Q
G が経験に基づいた近似式で与えられているので、路面
融雪装置の設置地域によっては、微調整が必要となるた
めにこの判断ステップS70にのみ導入してある。On the other hand, if the measured temperature T is T 2 (32 ° C.) or T 3 (25 ° C.), T <T H (= TH HH ) and the hot water temperature T is low. There is no risk of over-operation. However, since the case of T = T 3 has already been determined in step S52, the case of T = T 2 is determined in step S62. Therefore, in this case, T 2 is T LH <T 2 <T HH
Is satisfied, the hot water temperature T is within an appropriate temperature range, and the temperature may be maintained as it is. Therefore, it is next determined whether or not the heat pump heat source device 10 is operating (S68), and if not, step S7.
After that, the process returns to the first step S10, or this control ends. If it is determined in step S68 that the operation is being performed, the operation state of the heat source device 10 is checked again. In this case, in step S70 in the magnitude comparing means 145, the road surface load Q (the first
The road surface load Q SN ) is compared with the quantity Q G · f 1 obtained by multiplying the heat source functional capacity by the local coefficient f 1 . This f 1 is the heat source functional power Q
Since G is given by an approximate expression based on experience, fine adjustment is required depending on the installation area of the road snow melting apparatus, and therefore it is introduced only in this determination step S70.
【0095】このステップS70での判断の結果、Q≦
QG ・f1 である場合には、ヒートポンプ熱源機の方の
加温能力が路面負荷、すなわち融雪路面での消費される
熱量、よりも大きいことを意味するので、熱源機を現状
の回転速度で継続運転すると温水温度が上昇して危険ま
たは無駄な加温状態となってしまうおそれがある。従っ
て、この場合には、比較結果を制御信号発生部150の
制御信号発生回路154へ送り、これより熱源機10の
駆動部へ、熱源機の回転を低速にするための制御信号を
出力する(S74)。As a result of the determination in step S70, Q ≦
If Q G · f 1 , it means that the heating capacity of the heat pump heat source unit is larger than the road surface load, that is, the amount of heat consumed on the snow melting road surface. If the continuous operation is performed, the temperature of the hot water may increase, resulting in a dangerous or wasteful heating state. Therefore, in this case, the comparison result is sent to the control signal generation circuit 154 of the control signal generation unit 150, and a control signal for reducing the rotation speed of the heat source device is output to the drive unit of the heat source device 10 therefrom ( S74).
【0096】このステップS70での判断の結果、Q>
QG ・f1 である場合には、熱源機の加温能力が路面負
荷よりも小さいので、熱源機10の運転状態を現状のま
ま継続させると、温水温度が低下してしまい、融雪に障
害を来すおそれがある。従って、この場合には、この比
較結果を制御信号発生部150の制御信号発生回路15
4へ送り、これより熱源機10の駆動部へ、熱源機の回
転を高速にするための制御信号を出力する(S72)。
このようなステップS72およびS74の後は、最初の
ステップS10へと戻る。As a result of the determination in step S70, Q>
In the case of Q G · f 1 , the heating capacity of the heat source unit is smaller than the road surface load. Therefore, if the operation state of the heat source unit 10 is continued as it is, the temperature of the hot water decreases, and the snow melting is impeded. May come. Therefore, in this case, the comparison result is output to the control signal generation circuit 15 of the control signal generation unit 150.
4, and outputs a control signal to the driving unit of the heat source device 10 to increase the rotation speed of the heat source device (S72).
After such steps S72 and S74, the process returns to the first step S10.
【0097】また、既に説明したステップS60の判断
において、QG <Qであると判断される場合には、温水
温度の上昇はないので、既に説明したステップS68へ
続ければ良い。If it is determined in step S60 that Q G <Q, the temperature of the hot water does not increase, so that the procedure may be continued with step S68 already described.
【0098】尚、上述したように最初のステップS10
へ戻るのは、周囲環境が刻々と変化するので、周囲条件
を測定して求めた種々の値も変化する。従って、この路
面負荷Qのうち第2路面負荷QV や、適正温度範囲の上
限値および下限値(TH およびTL )も変わってくるの
で、この変化に追従した路面融雪装置の制御を行わせる
ためである。Note that, as described above, the first step S10
Since the surrounding environment changes every moment, various values obtained by measuring the ambient conditions also change. Accordingly, the second road surface load Q V and the upper limit value and the lower limit value ( TH and TL ) of the appropriate temperature range among the road surface load Q also change, and the control of the road snow melting apparatus follows this change. It is to make it.
【0099】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく多くの変更を行い得ることが明らかで
ある。例えば、上述した実施例では、数値的条件につい
て述べたが、これら数値的条件は単なる一好適例であっ
て、これらの値以外であってもこの発明の目的・効果を
達成出来るので、設計およびまたは環境に合わせて、数
値条件を定めれば良い。また、上述した実施例では、路
面負荷Qを第1路面負荷QSNと設定した例につき説明し
たが、路面負荷Qを第2路面負荷QV と設定した場合で
あっても、下限値TL 、余剰熱Qe および上限値TH の
値は変わるが、制御フロー自体はQSNの場合と同じであ
るので、路面負荷Qを第2路面負荷QVと設定した場合
の制御フローについての説明を省略する。It is clear that the invention is not limited to the embodiments described above, but that many changes can be made. For example, in the above-described embodiments, numerical conditions have been described. However, these numerical conditions are merely preferable examples, and the objects and effects of the present invention can be achieved even with values other than these values. Alternatively, the numerical conditions may be determined according to the environment. Further, in the above-described embodiment, the example in which the road surface load Q is set to the first road surface load Q SN has been described. However, even when the road surface load Q is set to the second road surface load Q V , the lower limit value TL is set. , the value of excess heat Q e and the upper limit T H varies, the control flow itself is the same as that of Q SN, description of the control flow in the case where the road surface load Q was set to the second road load Q V Is omitted.
【0100】また、上述した実施例では、第2路面負荷
QV 、熱源機能力QG 、上限値THおよび下限値TL
を、メモリ部にこれらの算出式に関する情報を格納し
て、外部から得られた情報を用いて演算によりこれら値
を求める例につき説明したが、外部から得られる情報毎
に第2路面負荷QV 、ヒートポンプ熱源機能力QG 、上
限値TH および下限値TL の各値を予め算出しておい
て、これら算出した値を外部情報と関連させてメモリ部
にテーブル状に格納しておいても良い。このようにすれ
ば、外部情報の入力後にこれら値を求めるための演算を
行わないで、外部の風速や温度の情報に応答してメモリ
部からそれに対応するデータすなわち値を直ちに読み出
すことが出来るとともに、制御装置自体の構成も簡単と
なる。Further, in the above-described embodiment, the second road surface load Q V , the heat source functional force Q G , the upper limit value TH and the lower limit value TL.
Has been described in an example in which information relating to these calculation formulas is stored in the memory unit, and these values are obtained by calculation using information obtained from outside. However, the second road surface load Q V is used for each information obtained from outside. , The heat pump heat source function Q G , the upper limit value TH, and the lower limit value TL are calculated in advance, and the calculated values are stored in a table in the memory unit in association with external information. Is also good. With this configuration, it is possible to immediately read the corresponding data, that is, the value from the memory unit in response to the external wind speed and temperature information without performing the calculation for obtaining these values after the input of the external information. Also, the configuration of the control device itself is simplified.
【0101】また、上述した実施例では、処理の流れの
一例を説明したが、必ずしも図6〜9までに示した順序
通りの処理順序でなくてもよく、設計に応じて任意適当
に変更しても良い。In the above-described embodiment, an example of the processing flow has been described. However, the processing order does not necessarily have to be the same as the order shown in FIGS. 6 to 9 and may be arbitrarily and appropriately changed according to the design. May be.
【0102】また、上述した実施例では、採熱源温度セ
ンサと外部温度センサとを共用する例につき説明した
が、両者を個別に設けて、Ta およびTx を測定してQ
V およびQG を求めて、制御を行ってもよい。[0102] Further, in the above embodiment has been explained an example of sharing the adoption heat source temperature sensor and the external temperature sensor, provided both individually, by measuring the T a and T x Q
Control may be performed by obtaining V and Q G.
【0103】また、貯湯槽14については特に説明しな
かったが、この発明の実施例では、貯湯槽を、その内部
が互いに順次に連通している3室に分かれた構造のもの
を例に挙げている。この構造の貯湯槽は、本出願人等が
本願と同日の出願において提案している構造の貯湯槽で
ある。この発明では、この貯湯槽とした場合と、従来
の、一室構造の貯湯槽とした場合とにおいて、制御方法
は実質的に変わらないので貯湯槽自体の説明は省略す
る。Although the hot water tank 14 has not been particularly described, in the embodiment of the present invention, the hot water tank has a structure in which the inside of the hot water tank is divided into three chambers sequentially communicating with each other. ing. The hot water tank having this structure is a hot water tank having a structure proposed by the present applicant in an application on the same date as the present application. In the present invention, the control method is substantially the same between the case of using the hot water storage tank and the case of using the conventional one-chamber structure hot water storage tank, so that the description of the hot water storage tank itself is omitted.
【0104】[0104]
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の路面融雪装置の制御方法によれば、路面負荷を
風速、採熱源温度、外気温度、降雪の有無等の周囲環境
条件によって定めて、この路面負荷に対応した貯湯槽の
戻り温水温度の適正温度範囲を決め、この戻り温水温度
がこの適正温度範囲外にあるときは、この戻り温水温度
を適正温度範囲内にもたらすように熱源機を制御してい
る。従って、この発明によれば、採熱源温度、外気温
度、風速および降雪状態等の周囲環境の変化に追従させ
て路面(熱)負荷を常時観測し、この路面負荷に対応し
て貯湯槽内の戻り温水温度を可変的に制御する。このよ
うに、路面融雪装置の稼働状況を制御できるので、ヒー
トポンプ熱源機は融雪路面が必要とする熱量を供給でき
るように適正に運転することができる。As is apparent from the above description, according to the method for controlling the snow melting apparatus of the present invention, the road load is determined by the surrounding environmental conditions such as the wind speed, the temperature of the heat source, the outside air temperature, and the presence or absence of snowfall. The hot water temperature of the hot water tank corresponding to the road surface load, and when the temperature of the returned hot water is outside the appropriate temperature range, the heat source is set so as to bring the returned hot water temperature within the appropriate temperature range. Controlling the machine. Therefore, according to the present invention, the road surface (heat) load is constantly monitored in accordance with changes in the surrounding environment such as the heat source temperature, the outside air temperature, the wind speed, and the snowfall state, and the load in the hot water storage tank in accordance with the road surface load is monitored. Return hot water temperature is variably controlled. As described above, since the operation state of the road snow melting device can be controlled, the heat pump heat source device can be appropriately operated so as to supply the heat required by the snow melting road surface.
【0105】また、この発明では、貯湯槽の適正温度範
囲の下限値および上限値内を定めてヒートポンプ熱源機
を制御しているので、路面が必要とする最小限度の低温
加温による運転が可能となり、また、貯湯槽に下限値お
よび上限値の温度幅を設定することによりヒートポンプ
の運転を継続して行うことができる。従って、ヒートポ
ンプの運転効率が向上する。Further, in the present invention, since the heat pump heat source unit is controlled by setting the lower limit value and the upper limit value of the appropriate temperature range of the hot water storage tank, it is possible to operate with the minimum low-temperature heating required by the road surface. The operation of the heat pump can be continued by setting the temperature range of the lower limit value and the upper limit value in the hot water storage tank. Therefore, the operation efficiency of the heat pump is improved.
【0106】また、路面負荷に応じてヒートポンプ熱源
機を高速或いは低速回転で運転させるので、ヒートポン
プ熱源機を最も効率の良い条件で稼働させることができ
る。従って、この発明によれば、従来の制御方法に比べ
路面融雪装置のランニングコストを低減させることが出
来るという経済的な利点がある。Further, since the heat pump heat source device is operated at a high speed or a low speed according to the road load, the heat pump heat source device can be operated under the most efficient conditions. Therefore, according to the present invention, there is an economical advantage that the running cost of the road snow melting apparatus can be reduced as compared with the conventional control method.
【図1】(A)は、この発明の路面融雪装置の制御方法
が適用される装置自体の基本的構成例を説明するための
構成概念図で、(B)は、この発明の制御方法の基本的
制御フローの図である。FIG. 1A is a configuration conceptual diagram for explaining a basic configuration example of a device itself to which a control method of a road snow melting apparatus of the present invention is applied, and FIG. 1B is a conceptual diagram of the control method of the present invention; It is a figure of a basic control flow.
【図2】従来の路面融雪装置およびその制御方法の説明
に供する構成概略図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a conventional road snow melting apparatus and a control method thereof.
【図3】(A)および(B)は、図2の構成の従来装置
での制御方法を説明するための制御フロー図である。FIGS. 3A and 3B are control flowcharts for explaining a control method in the conventional device having the configuration of FIG. 2;
【図4】この発明の方法を実施するための、制御信号発
生部の説明に供する、制御信号発生部の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a control signal generator for explaining the control signal generator for implementing the method of the present invention.
【図5】この発明の制御方法の説明に供する、貯湯槽内
の温水温度設定例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of setting a hot water temperature in a hot water tank for describing a control method according to the present invention.
【図6】この発明の実施例の制御フロー図である。FIG. 6 is a control flowchart of the embodiment of the present invention.
【図7】この発明の実施例の、図6に続く制御フロー図
である。FIG. 7 is a control flowchart of the embodiment of the present invention, which is subsequent to FIG. 6;
【図8】この発明の実施例の、図7に続く制御フロー図
である。FIG. 8 is a control flowchart of the embodiment of the present invention, continued from FIG. 7;
【図9】この発明の実施例の、図8に続く制御フロー図
である。FIG. 9 is a control flowchart of the embodiment of the present invention, which is subsequent to FIG. 8;
10:ヒートポンプ熱源機 12a:上流還流パイプ 12b:下流還流パイプ 14:貯湯槽 16:温水 18:還流ポンプ 20:送水ポンプ 22a:上流送水パイプ 22b:路面パイプ 22c:下流送水パイプ 24:温水温度測定装置 28:センサ部 30:路面温度制御装置 50:主センサ部 52:風速測定装置 53:採熱源温度測定装置 54:外気温度測定装置 56:降雪測定装置 60:タイマー 70:入力装置 82:A/D変換器 84:D/A変換器 100:制御信号発生部 110:メモリ部 120:降雪判定手段 130:路面放熱量決定部 132:第1路面負荷決定手段 134:第2路面負荷決定手段 136:制御誤動作防止手段 140:上下限温度決定部 141:熱源機能力出力手段 143:上下限値出力手段 145:大小比較手段 147:限界値温度固定手段 149:第1温度比較手段 150:制御信号発生回路 152:第2温度比較手段 154:制御信号発生手段 10: heat pump heat source unit 12a: upstream reflux pipe 12b: downstream reflux pipe 14: hot water storage tank 16: hot water 18: reflux pump 20: water feed pump 22a: upstream water feed pipe 22b: road surface pipe 22c: downstream water feed pipe 24: hot water temperature measuring device 28: sensor unit 30: road surface temperature control device 50: main sensor unit 52: wind speed measurement device 53: heat source temperature measurement device 54: outside air temperature measurement device 56: snowfall measurement device 60: timer 70: input device 82: A / D Converter 84: D / A converter 100: Control signal generation unit 110: Memory unit 120: Snowfall determination unit 130: Road surface heat release amount determination unit 132: First road surface load determination unit 134: Second road surface load determination unit 136: Control Malfunction prevention means 140: Upper / lower limit temperature determining unit 141: Heat source functional force output means 143: Upper / lower limit value output means 1 5: size comparison means 147: limit temperature fixing means 149: first temperature comparing means 150: control signal generating circuit 152: second temperature comparing means 154: control signal generating means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 聖司 北海道札幌市中央区北4条東5丁目373 番地 北海道瓦斯株式会社内 (72)発明者 三上 正樹 北海道札幌市中央区北4条東5丁目373 番地 北海道瓦斯株式会社内 (72)発明者 小野田 元 東京都板橋区志村1丁目2番3号 株式 会社金門製作所内 (72)発明者 支部 英孝 東京都板橋区志村1丁目2番3号 株式 会社金門製作所内 (72)発明者 大川 敬三 東京都板橋区志村1丁目2番3号 株式 会社金門製作所内 (72)発明者 高崎 一郎 東京都板橋区志村1丁目2番3号 株式 会社金門製作所内 (56)参考文献 特開 昭48−59443(JP,A) 特開 昭62−206105(JP,A) 特開 昭62−228503(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E01C 11/26──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Seiji Nagata 5-373 Kita 4-Jo Higashi, Chuo-ku, Sapporo, Hokkaido Hokkaido Gas Co., Ltd. (72) Masaki Mikami 5 Kita 4-Jo East, Chuo-ku, Sapporo, Hokkaido No. 373, Hokkaido Gas Co., Ltd. (72) Inventor Hajime Onoda 1-2-3, Shimura, Itabashi-ku, Tokyo, Japan Inside Kinmon Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Hidetaka Branch 2-3-2, Shimura, Itabashi-ku, Tokyo, Japan (72) Inventor Keizo Okawa 1-3-2 Shimura, Itabashi-ku, Tokyo, Japan Incorporated in Kinmon Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-48-59443 (JP, A) JP-A-62-206105 (JP, A) JP-A-62-228503 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) E01C 11/26
Claims (4)
循環ポンプにより貯湯槽に循環させ、該貯湯槽中の前記
温水の一部を送水ポンプにより融雪路面に設けた路面パ
イプを経て循環させる構造の路面融雪装置を制御するに
当たり、 ヒートポンプ熱源機と貯湯層との温水循環系を制御して
前記ヒートポンプ熱源機の効率的な稼働を図るため、 (イ)降雪時には、地域に応じた、融雪モード時の路面
放熱量(以下、この路面放熱量を第1路面負荷QSNと称
する。)を設定し、非降雪時には、前記融雪路面の付近
での風速Va と前記融雪路面の付近での外気温度Ta と
に応じた、凍結防止および予熱モード時の路面放熱量
(以下、この路面放熱量を第2路面負荷QVと称す
る。)を定めるステップと、 (ロ)前記第1路面負荷QSN及び前記第2路面負荷QV
に応じて、前記貯湯槽から前記ヒートポンプへの戻り温
水の適正温度範囲の下限値TL 及び上限値TH をそれぞ
れ定めるステップと、 (ハ)前記貯湯槽中の前記戻り温水の現在温度Tを、該
温水の適正温度範囲内にするために、前記ヒートポンプ
熱源機を起動または停止するか、或いは該熱源機の加温
能力を増大または減少させるステップとを含むことを特
徴とする路面融雪装置の制御方法。1. A structure in which hot water heated by a heat pump heat source device is circulated to a hot water storage tank by a circulation pump, and a part of the hot water in the hot water storage tank is circulated by a water supply pump through a road surface pipe provided on a snow melting road surface. In controlling the snow melting device on the road surface, in order to efficiently operate the heat pump heat source device by controlling the hot water circulation system between the heat pump heat source device and the hot water storage layer, (a) at the time of snowfall, a snow melting mode according to the region road surface heat radiation amount of time (hereinafter, this road heat radiation amount is referred to as a first road load Q SN.) set, in a time of non-snow, the outside air in the vicinity of the melting snow road and wind speed V a in the vicinity of the snow melting road surface corresponding to the temperature T a, the road surface heat radiation amount in the antifreeze and preheat mode (hereinafter, this road heat radiation amount is referred to as a second road load Q V.) comprising the steps of: defining a (b) the first road load Q SN and the second road surface Load Q V
Depending on the steps of determining respectively the lower limit T L and the upper limit value T H of the proper temperature range of the return hot water from the hot water tank to the heat pump, the (c) the return current temperature T of the hot water of the hot water storage tank Starting or stopping the heat pump heat source device or increasing or decreasing the heating capability of the heat source device in order to keep the temperature of the hot water within an appropriate temperature range. Control method.
法において、 前記(ロ)のステップより前に、前記ヒートポンプ熱源
機の熱源機能力QG を、採熱源温度Tx に応じた熱源機
能力QG として定めるステップを含み、 さらに、前記(ロ)のステップは、前記上限値TH を前
記下限値TL といずれかの定められたヒートポンプ熱源
機能力(QG )とを用いて定めるステップと、 前記第1または第2路面負荷(QSNまたはQV )の大き
さに応じて、前記上限値TH を前記ヒートポンプ熱源機
の過剰稼働を防止出来る第1限界温度THHに固定し、前
記下限値TL を前記路面融雪装置の融雪の立ち上がり時
間を許容時間内に確保するための第2限界温度TLLに固
定し、または前記下限値TL を前記融雪路面に対する無
駄な加温を回避するための第3限界温度TLHに固定する
ステップとを含み、 Fを融雪路面と温水間の伝熱抵抗R(m2 h℃/kca
l)、温水流量I(l/m2 h)および前記路面パイプ
中の不凍液の比熱Cf (kcal/℃l)に依存する係
数とし、および 第1および第2路面負荷(QSNおよびQV )をQで代表
して表すとき、 前記下限値TL を TL =(Tg +F・Q)℃ とし、および Sa を融雪面積(m2 )とし、 Gを前記路面パイプ中の不凍液の比熱Cf (kcal/
℃l)、前記貯湯槽が貯える温水の容積W(l)および
熱源機の運転継続時間(H)に依存する係数とし、 Qe をヒートポンプ熱源機の余剰熱(kcal/h)と
し、および 第1および第2路面負荷(QSNおよびQV )をQで代表
して表すとき、 前記上限値TH を TH =(TL +G・Qe )℃および Qe =(QG −Q)・Sa kcal/h とすることを特徴とする路面融雪装置の制御方法。2. The method for controlling a snow melting apparatus according to claim 1, wherein, prior to the step (b), the heat source function power Q G of the heat pump heat source unit is changed to a heat source corresponding to a heat source temperature T x. includes a step of determining as a function force Q G, further steps of (ii), using a heat pump heat source capability to be the upper limit value T H a defined either as the lower limit value T L (Q G) a step of determining, according to the size of the first or second road load (Q SN or Q V), fixed to the upper limit value T H to the first threshold temperature T HH capable of preventing an excessive operation of the heat pump heat source equipment Then, the lower limit value TL is fixed to a second limit temperature TLL for securing the rising time of the snow melting of the road surface snow melting apparatus within an allowable time, or the lower limit value TL is added to the snow melting road surface by useless use. Third limit to avoid temperature And a step of fixing the temperature T LH, the heat transfer resistance R between the snow melting road surface and hot water F (m 2 h ℃ / kca
l), a coefficient depending on the hot water flow rate I (l / m 2 h) and the specific heat C f (kcal / ° C. 1) of the antifreeze in the road surface pipe, and the first and second road surface loads (Q SN and Q V). ) when the collectively represents at Q, the lower limit T L and T L = (T g + F · Q) ℃, and S a and snow melting area (m 2), the antifreeze in the road pipe G Specific heat C f (kcal /
° C), a coefficient depending on the volume W (l) of the hot water stored in the hot water tank and the operation duration (H) of the heat source unit, Q e is the surplus heat (kcal / h) of the heat pump heat source unit, and When the first and second road loads (Q SN and Q V ) are represented by Q, the upper limit value TH is TH = ( TL + G · Q e ) ° C. and Q e = (Q G −Q) and control method of a road surface snow melting apparatus characterized by a S a kcal / h.
法において、 前記(ハ)のステップでは前記貯湯槽中からの前記戻り
温水の現在温度Tと前記上限値TH とを比較するステッ
プおよび該現在温度Tと前記下限値TL とを比較するス
テップと、 前記現在温度Tが前記下限値TL よりも低くかつ前記熱
源機が停止している場合には、該熱源機を起動させ該熱
源機を低速加温状態にするステップと、 前記現在温度Tが前記上限値TH よりも高くかつ前記熱
源機が運転中である場合には、該熱源機を停止するステ
ップと、 前記現在温度Tが前記上限値TH よりも低くかつ前記ヒ
ートポンプ熱源機が運転中である場合に、前記第1また
は前記第2路面負荷(QSNまたはQV )が前記ヒートポ
ンプ熱源機能力QG と地域依存係数f1 との積以下であ
る場合には、該ヒートポンプ熱源機を低速加温状態に
し、または該第1または該第2路面負荷(QSNまたはQ
V )が前記熱源機能力と地域依存係数f1 との積よりも
大きい場合には、該ヒートポンプ熱源機を高速加温状態
にするステップとを含むことを特徴とする路面融雪装置
の制御方法。3. A control method for a road surface snow melting apparatus of claim 1, step a in step (c) of comparing the return current temperature T and the upper limit value T H of the hot water from in the hot water tank And comparing the current temperature T with the lower limit value TL; and, when the current temperature T is lower than the lower limit value TL and the heat source device is stopped, activating the heat source device. the method comprising the heat source unit to the low speed heating condition, wherein when the current temperature T is high and the heat source unit than the upper limit value T H is in operation, a step of stopping the heat source machine, the current If the temperature T is and the heat pump heat source unit lower than the upper limit value T H is in operation, the first or the second road load (Q SN or Q V) is the heat pump heat source function force Q G and regions If the product is less than or equal to the product of the dependence coefficient f 1 In this case, the heat pump heat source unit is set to a low-speed heating state, or the first or second road surface load (Q SN or Q SN
If V) is greater than the product of the heat source function forces and regions dependent coefficient f 1 is the control method of the road snow melting apparatus which comprises the step of the heat pump heat source apparatuses at a high speed heating condition.
法において、 前記(ロ)のステップより前に、前記ヒートポンプ熱源
機の熱源機能力QG を、前記採熱源温度TX に応じた熱
源機能力として定めるステップと、 環境に応じた前記第2路面負荷の計算のために設定され
る路面温度設定値TGと前記採熱源温度Tx とを比較
し、該採熱源温度Tx が前記路面設定温度TG 以上であ
るときは、路面融雪装置の制御の誤動作を防止するため
に前記第2路面負荷QV をQV =0にするステップとを
含み、 前記第1路面負荷QSNを地域に応じた定数とし、 AおよびBをそれぞれ路盤構造に依存して定まる定数お
よび係数とし、Tg を路面設定温度(℃)とし、および
Ta を外気温度(℃)とするとき、前記第2路面負荷Q
V を QV =(A+B・Va )・(Tg −Ta )kcal/m2 h とし、 前記ヒートポンプ熱源機の固有の係数をCおよびDとす
ると共に、該ヒートポンプ熱源機の固有の定数をEとす
るとき、前記熱源機能力QG を QG =QGH=(C・Tx 2 +D・Tx +E)kcal/m2 h とするか、または該QG を前記採熱源温度Tx に対応し
た値とすることを特徴とする路面融雪装置の制御方法。4. The method for controlling a snow melting apparatus according to claim 1, wherein the step (b) further comprises: adjusting a heat source functional force Q G of the heat pump heat source device to the heat source temperature T X before the step (b). comparing the step of determining as a heat source function force, and the adoption heat source temperature T x a track temperature setpoint T G to be set for the calculation of the second road load in accordance with the environment, the blood collection heat source temperature T x when said at road set temperature T G above, the second road load Q V in order to prevent a malfunction of the control of the road surface snow-melting device and a step that Q V = 0, the first road load Q SN When A and B are constants and coefficients determined depending on the roadbed structure, Tg is a road surface setting temperature (° C.), and Ta is an outside air temperature (° C.), Second road load Q
Let V be Q V = (A + B · V a ) · (T g -T a ) kcal / m 2 h, let C and D be the intrinsic coefficients of the heat pump heat source unit, and the intrinsic constants of the heat pump heat source unit. Is E, the heat source functional force Q G is Q G = Q GH = ( CT × T 2 + D × T + E) kcal / m 2 h, or Q G is the heat source temperature T A method for controlling a snow melting device for a road surface, characterized in that the value corresponds to x .
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