JP2981589B2 - 融雪装置 - Google Patents

融雪装置

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JP2981589B2
JP2981589B2 JP6272348A JP27234894A JP2981589B2 JP 2981589 B2 JP2981589 B2 JP 2981589B2 JP 6272348 A JP6272348 A JP 6272348A JP 27234894 A JP27234894 A JP 27234894A JP 2981589 B2 JP2981589 B2 JP 2981589B2
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寿広 山野
哲郎 古川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、道路や屋根等の融雪
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の融雪装置としては、図2に示す
ように、揚水ゾーン101 および散水ゾーン102 を備えて
おり、揚水ゾーン101 に井戸111 が設けられ、井戸111
に揚水ポンプ112 が設けられ、散水ゾーン102 に複数の
散水ノズル121 が設けられ、散水ノズル121 には仕切弁
122 が設けられ、揚水ポンプ112 と散水ノズル121 が給
水管131 によって接続され、給水管131 には、チェッキ
弁132 、仕切弁133 、ストレーナ134 および流量計135
が設けられ、給水管131 が、散水ゾーン102 内におい
て、電動弁136 を介してドレンタンク137 に開放されて
いる散水方式のものが知られている。
【0003】別の融雪装置としては、図示しないが、融
雪ゾーンに電熱線を埋設し、電熱線に通電する電熱方式
のものが知られている。
【0004】さらなる別の融雪装置としては、図示しな
いが、融雪ゾーンに伝熱管が埋設され、伝熱管にボイラ
で温めた温水を通水する温水方式のものが知られてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記散水方式のもので
は、地下水を利用することを前提としている。昨今で
は、地盤沈下等の問題があるため、新たに地下水をくみ
あげるための井戸の掘削が各地で規制されているため、
新規に散水方式の融雪装置を設備することが困難であ
る。
【0006】また、電熱方式および温水方式のものは、
ランニングコストが高いという問題点がある。
【0007】この発明の目的は、新規に設備することが
容易であり、しかも、ランニングコストの安い融雪装置
を提供することにある。また、この発明は、既設地下水
の汲み上げ量を増やさずに、無散水融雪と散水融雪を容
易に設備することを目的としてもよい。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明による融雪装置
は、地下水源とヒートポンプの低温側入口が接続され、
ヒートポンプの高温側出口と熱交換器の与熱側入口が接
続され、熱交換器の与熱側出口とヒートポンプの高温側
入口が接続されており、熱交換器の受熱側出口と無散水
ゾーンに設けられた放熱管の入口が接続され、放熱管の
出口と熱交換器受熱側入口が接続されており、熱交換
器の受熱側入口と貯水槽の出口が接続され、貯水槽の
熱交換器の受熱側出口が接続されており、ヒートポ
ンプの低温側出口と貯水槽が接続されているものであ
る。
【0009】また、貯水槽と散水ゾーンに設けられた散
水ノズルが接続され、散水回収槽が設けられていること
が好ましい。
【0010】また、回収槽と貯水槽が接続され、回収槽
と貯水槽の間にストレーナが設けられていることが好ま
しい。
【0011】
【作用】この発明による融雪装置では、地下水源とヒー
トポンプの低温側入口が接続され、ヒートポンプの高温
側出口と熱交換器の与熱側入口が接続され、熱交換器
与熱側出口とヒートポンプの高温側入口が接続されてい
るから、地下水の吸収熱によって熱交換器の与熱側を流
れる水が加熱昇温させられる。ヒートポンプでは、地下
水の吸収熱に加えて、駆動用熱源の熱を利用することが
できる。
【0012】さらに、熱交換器の受熱側出口と無散水ゾ
ーンに設けられた放熱管の入口が接続され、放熱管の出
口と熱交換器受熱側入口が接続されているから、熱交
換器の受熱側を流れる水と放熱管を流れる水の熱交換が
行われて、放熱管を流れる水が加熱昇温させられる。
【0013】さらに、熱交換器の受熱側入口と貯水槽の
出口が接続され、貯水槽の入口熱交換器の受熱側出口
が接続されているから、熱交換器の受熱側を流れる水と
貯水槽の水の熱交換が行われて、貯水槽の水が加熱昇温
させられる。
【0014】さらに、ヒートポンプの低温側出口と貯水
槽が接続されているから、ヒートポンプに使用された水
が貯水槽に溜められる。
【0015】また、貯水槽と散水ゾーンに設けられた散
水ノズルが接続され、散水回収槽が設けられていると、
昇温させられた水がノズルから散水され、散水された水
は回収槽に回収される。
【0016】また、回収槽と貯水槽が接続され、回収槽
と貯水槽の間にストレーナが設けられていると、回収さ
れた水が濾過されて貯水槽に戻される。
【0017】
【実施例】この発明を、既設の融雪装置を拡張増設する
場合に適用する実施例について、図面を参照してつぎに
説明する。
【0018】融雪装置は、既設揚水設備11、既設散水消
雪ゾーン12、新設散水消雪ゾーン13および新設無散水融
雪ゾーン14を備えている。
【0019】既設揚水設備11には、揚水井戸21およびこ
れの地下水に水没させられている揚水ポンプ22が備えら
れている。
【0020】既設散水消雪ゾーン12には複数の散水ノズ
ル23および仕切弁24が備えられている。これは、先に、
従来技術の項で説明したものと同じものである。
【0021】新設散水消雪ゾーン13にも、既設散水消雪
ゾーン12と同じように、複数の散水ノズル25および仕切
弁26が備えられている。
【0022】新設無散水融雪ゾーン14には、道路に埋設
された複数の放熱管27と、これの入口側端部および出口
側端部にそれぞれ設けられた入口ヘッダ28および出口ヘ
ッダ29とを備えている。入口ヘッダ28および出口ヘッダ
29の出入口には仕切弁31がそれぞれ設けられている。
【0023】井戸21と並んで混合貯水槽32および散水回
収槽33が設けられている。貯水槽32には、水温低下を防
止するために天井34が設けられている。貯水槽32は、熱
源槽35、散水槽36および越流槽37に分かれている。熱源
槽35には熱源水ポンプ38が、散水槽36には蓄熱ポンプ41
および散水ポンプ42がそれぞれ備えられている。越流槽
37よって貯水槽32への外気の流入が防止される。回収槽
33には回収水ポンプ43およびスクリーン44が備えられて
いる。
【0024】そして、融雪装置には、吸収式ヒートポン
プ45、第1熱交換器46および第2熱交換器47が備えられ
ている。ヒートポンプ45は、作動媒体に水、吸収剤に臭
化リチウムを用いるもので、第1種の温水製造用のもの
である。ヒートポンプ45には、都市ガス、LPGまたは
石油の熱源管48が接続されている。熱源管48には仕切弁
49が設けられている。
【0025】揚水ポンプ22と熱源槽35が地下水管51によ
って接続されている。地下水管51には、チェッキ弁52、
仕切弁53、ストレーナ54および流量計55が設けられてい
る。熱源水ポンプ38とヒートポンプ45の低温側入口が送
り用第1地下水循環管56によって接続されている。送り
用第1地下水循環管56には、チェッキ弁57および仕切弁
58が設けられている。ヒートポンプ45の低温側出口と散
水槽36が戻し用第1地下水循環管61によって接続されて
いる。戻し用第1地下水循環管61には仕切弁62が設けら
れている。
【0026】ヒートポンプ45の高温側出口と第1熱交換
器46の与熱側入口が第1高温水循環管63によって接続さ
れている。第1高温水循環管63には仕切弁65が設けられ
ている。第1熱交換器46の与熱側出口と第2熱交換器47
の与熱側入口が第2高温水循環管66によって接続されて
いる。第2熱交換器47の与熱側出口とヒートポンプ45の
高温側入口が第3高温水循環管67によって接続されてい
る。第3高温水循環管67には、膨脹タンク68、高温水循
環ポンプ69および仕切弁70が設けられている。
【0027】第1熱交換器46の受熱側出口と入口ヘッダ
28が送り用低温水循環管71によって接続されている。送
り用低温水循環管71には低温水循環ポンプ72が設けられ
るとともに、これを挟んでその両側に仕切弁73,74が設
けられている。出口ヘッダ29と第1熱交換器46の受熱側
入口が戻り用低温水循環管75によって接続されている。
戻り用第1低温水循環管75には膨脹タンク76および仕切
弁77が設けられている。
【0028】蓄熱ポンプ41と第2熱交換器47の受熱側入
口が送り用第2地下水循環管78によって接続されてい
る。送り用第2地下水循環管78には、チェッキ弁81およ
び仕切弁82が設けられている。第2熱交換器47の受熱側
出口と散水槽36が戻り用第2地下水循環管83によって接
続されている。
【0029】散水ポンプ42と既設散水ノズル23が給水管
84によって接続されている。給水管84には、チェッキ弁
85、仕切弁86および流量計87が設けられている。散水停
止時の給水管84の水は、管内凍結防止のため、既設散水
消雪ゾーン12内において、電動弁88を介してドレーンタ
ンク89に放水される。
【0030】給水管84には分岐管91が設けられ、これ
が、新設散水ノズル25に接続されている。分岐管91には
仕切弁92が設けられている。散水停止時の分岐管91の水
は、管内凍結防止のため、新設散水消雪ゾーン13内にお
いて、電動弁93を介してドレーンタンク94に放水され
る。
【0031】回収水ポンプ43と散水槽36が回収水管95に
よって接続されている。回収水管95には、チェッキ弁9
6、仕切弁97およびストレーナ98が設けられている。
【0032】井戸21の中の地下水の温度は、真冬でも一
般に、10〜18℃である。揚水ポンプ22によって汲み
上げられた地下水は、熱源槽35に送られる。地下水の汲
み上げ量は、既設散水消雪ゾーン12で使用されていた量
と同じである。
【0033】熱源槽35内の地下水は、熱源水ポンプ38に
よってヒートポンプ45の低温側に送られる。ヒートポン
プ45に送られる地下水の量は、揚水ポンプ22の汲み上げ
量以下とする。余剰の地下水は、オーバーフローして散
水槽36に流入する。ヒートポンプ45は、地下水の温度を
5℃程度吸収するとともに、熱源を利用し、高温側の温
水を30〜45℃に昇温させる。ヒートポンプ45によっ
て熱を吸収された地下水は、散水槽36に戻されるが、こ
のときの温度は、地下水の温度より5℃程度下る。
【0034】高温水循環ポンプ69によって高温水は、第
1熱交換器46および第2熱交換器47の与熱側を経由して
循環させられる。
【0035】低温水循環ポンプ72を作動させると、第1
熱交換器46の与熱側と熱交換させられた受熱側の温水が
放熱管27を循環される。これにより、道路上の雪が融か
される。放熱管27を循環される水溶液は、運転停止時の
放熱管内凍結を防止するために、不凍液が使用される。
【0036】蓄熱ポンプ41を作動させると、散水槽36内
の水が、第2熱交換器47の受熱側に送られ、そこで与熱
側との熱交換が行われて昇温させられ、散水槽36に戻さ
れる。蓄熱ポンプ41の作動は、散水槽41内の水の温度が
8℃以下にならないように水温調節される。
【0037】散水ポンプ42によって散水槽36の水は、既
設散水ノズル23および新設散水ノズル25に送られ、道路
上に散水される。これにより、道路上の雪は、消雪され
る。散水された水は、回収槽33に回収され、スクリーン
44よって泥や落ち葉等の大型ごみを除去される。回収水
ポンプ43を作動させると、回収水は回収槽33から、スト
レーナ98によって小さなごみや小石等も除去した後、散
水槽36に戻される。このように、散水した水を回収する
ことにより、既設散水消雪ゾーン12で必要であった水の
量で新設消雪散水ゾーン13の散水も可能となる。勿論、
新設消雪散水ゾーン13を設置しなければ、既設散水消雪
ゾーン12で使用する水の量を節約することができる。
【0038】上記において、吸収式ヒートポンプが用い
られているが、これに代えて、圧縮式ヒートポンプを用
いてもよい。
【0039】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、地下水の
熱によって熱交換器の与熱側を流れる水が加熱昇温させ
られ、熱交換器の受熱側を流れる水と放熱管を流れる水
の熱交換が行われて、放熱管を流れる水が加熱昇温させ
られ、熱交換器の受熱側を流れる水と貯水槽の水の熱交
換が行われて、貯水槽の水が加熱昇温させられるから、
放熱管を流れる水および貯水槽の水を有効に加熱するこ
とができる。したがって、新規に設備することが容易で
あり、しかも、ランニングコストが安くてすむ。既存の
設備を利用する場合、既設地下水の汲み上げ量を増やさ
なくても良い。
【0040】さらに、ヒートポンプに使用された水が貯
水槽に溜められるから、使用済みの水を再利用すること
ができる。
【0041】請求項2記載の発明によれば、昇温させら
れた水がノズルから散水されるから、ノズルから散水さ
れた水によって効率的に消雪することができ、散水され
た水は回収槽に回収されるから、回収された水を再利用
することができる。
【0042】請求項3記載の発明によれば、回収された
水が濾過されて貯水槽に戻されるから、回収された水を
再び散水することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による融雪装置の配置構成図である。
【図2】従来例を示す融雪装置の配置構成図である。
【符号の説明】
12 既設散水ゾーン 13 新設散水ゾーン 14 無散水ゾーン 21 井戸 23 既設散水ノズル 24 既設散水ノズル 32 貯水槽 33 回収槽 45 ヒートポンプ 46 第1熱交換器 47 第2熱交換器 98 ストレーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F25B 27/00 E01C 11/26 E01H 5/10 E04H 9/16 F25B 30/06 F25B 30/02 F25B 30/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地下水源21とヒートポンプ45の低温側入
    口が接続され、ヒートポンプ45の高温側出口と熱交換器
    46の与熱側入口が接続され、熱交換器47の与熱側出口と
    ヒートポンプ45の高温側入口が接続されており、熱交換
    器46の受熱側出口と無散水ゾーン14に設けられた放熱管
    27の入口が接続され、放熱管27の出口と熱交換器46の
    熱側入口が接続されており、熱交換器47の受熱側入口と
    貯水槽32の出口が接続され、貯水槽32の入口熱交換器
    47の受熱側出口が接続されており、ヒートポンプ45の低
    温側出口と貯水槽32が接続されている融雪装置。
  2. 【請求項2】 貯水槽32と散水ゾーン12,13に設けられ
    た散水ノズル23,25が接続され、散水回収槽33が設けら
    れている請求項1記載の融雪装置。
  3. 【請求項3】 回収槽33と貯水槽32が接続され、回収槽
    33と貯水槽32の間にストレーナ98が設けられている請求
    項2記載の融雪装置。
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JP5283593B2 (ja) * 2009-09-04 2013-09-04 富士古河E&C株式会社 排熱利用システム

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