JPH0137668B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） ［産業上の利用分野］ 本発明は、積雪地域において、建築物の屋根、
歩道に架構された屋根、道路面あるいは駐車場な
どの積雪を融かすために行なわれる無散水融雪に
おいて、その熱源となる地下水などの水源水及び
この水源水を汲み上げるためのエルギーを節約す
るような水の循環法に関する。

［従来の技術］ 地下水を熱源とする融雪法は、エネルギー源を
要する他の融雪法に比べてコストが安いので広く
用いられており、水を雪に撤く散水融雪と、積雪
面に設置した融雪管内を通水させる無散水融雪と
がある。無散水融雪においては、通常、地下水の
汲み上げと融雪管への通水を一台のポンプで共用
し、融雪管からの還水はそのまま捨てるかあるい
は地下に涵養している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、近年、地下水の汲み上げによる地盤
沈下などの問題が生じて地下水の使用が制限され
る傾向にあり、水を多く使用する散水融雪は、放
出した水の水質上直接地下へ涵養することはでき
ない。

一方、無散水融雪においてはこのような問題は
ないが、積雪時には常時高揚程の揚水ポンプを運
転して地下水を汲み上げて融雪管内に通水するの
で、地下水の使用量が多いとともに動力の消費量
も多いといつた欠点があり、水源水の使用量が少
なくて済み、しかも運転エネルギーが節約でき、
低温水により効率的に融雪できる融雪法が望まれ
ている。

（発明の構成） ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記のような問題点を解決するため
に、水源水を揚水ポンプにより揚水して貯水槽内
に貯留し、この水を循環ポンプにより融雪管に通
し、上記貯水槽を、水源水が流入する高温槽と、
融雪管からの還水が流入する低温槽と、上記高温
槽と低温槽の水を混合して上記融雪管に供給する
中温槽とから構成し、上記中温槽内の水の温度を
検知してその検知値により上記揚水ポンプの作動
を制御し、融雪管埋設体温度を検知して、その検
知値により循環ポンプの作動を制御して融雪管へ
供給する水の温度を所定値に保つようにしたもの
である。

［作用］ このような水の循環法においては、循環ポンプ
により融雪管に送られ、融雪管埋設体上の積雪の
融雪に働いて冷却された循環水が直接水源に返さ
れることなく、低温槽を経て中温槽へ戻され、該
中温槽において高温槽の水と混合されて温度上昇
して再使用される。中温槽内の水温が所定値以上
であれば揚水ポンプは停止を続け、所定値以下に
なつたときには揚水ポンプが一定時間作動され、
高温槽へ水源からの温度の高い水が供給されて中
温槽の水温を上昇させ、該中温槽の水温、すなわ
ち、融雪管へ供給する水の温度を一定値に保つ。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は、本発明の方法を実施するための装置
の立面断面図であり、１は貯水槽、２は融雪管埋
設体、３はこの融雪管埋設体２に蛇行して埋設さ
れた融雪管、４は地下水等の水源水Ｗを貯水槽１
に汲み上げる高揚程の揚水ポンプ、５は貯水槽１
内の水を融雪管３に供給する低揚程の循環ポンプ
である。

この融雪管埋設体２は、屋根や道路などの表面
上に敷設されて使用されるもので、伝熱性のよい
モルタル層６に上記融雪管３が埋設されて形成さ
れており、融雪管３の熱を効率よく雪に伝えるよ
うになつている。この融雪管埋設体２にはその温
度を検知する温度センサ７が埋設されている。

上記貯水槽１は地中などに構築され、第１融壁
８及び第２融壁９により高温槽１０、中温槽１
１、低温槽１２に分けられている。第１融壁８に
は下部に通水孔１３が、第２融壁９にはその上部
が切欠かれて堰１４が形成されている。上記高温
槽１０には給水管１５が挿入されており、揚水ポ
ンプ４により中温槽１１内の水温より高温の水源
水Ｗが汲み上げられて供給され、この水は上記通
水孔１３を通つて中温槽１１に入るようになつて
いる。中温槽１１には循環ポンプ５が水中設置さ
れ、循環配管１７を介して上記融雪管３に送水す
るようになつている。上記低温槽１２の上部には
上記融雪管３からの戻り配管１８が開口してお
り、また、その底部には流出管１９が開口してい
る。この流出管１９は、低温槽１２の液面が一定
以上になると水を排出し、それ以下では流出でき
ないようになつている。

上記中温槽１１にはその水温を検知する水温セ
ンサ２０が設けられ、その他、この融雪装置に
は、上記各センサ７，２０の検知値に基づき各ポ
ンプ４，５を稼動または停止させる制御装置（図
示略）が設けられている。

次に、上記制御装置に組み込まれた制御プログ
ラムを第２図のフロー図を参照して説明する。

自動運転のときは、融雪管埋設体２の温度（以
下、地温と称す）を温度センサ５により検出し、
この温度が一定値（例では２℃）より上のときは
循環ポンプ５を一定時間停止させる信号が出され
る。地温が所定値以下のときは、循環ポンプ５を
一定時間運転させる信号が出されるとともに水温
センサ２０の値が判断される。この温度が所定値
（例では11℃）より上であれば揚水ポンプ４を一
定時間停止させる信号が、以下であれば一定時間
運転させる信号が出される。なお、上記の一定時
間の設定はポンプ４，５の運転がハンチングを起
こさないためのものであり、また、一定時間貯水
槽１の蓄熱量を有効利用させるためのものであつ
て、それぞれタイマ（図示略）により適宜の値に
設定されている。

次に、この実施例の水の循環法における作用に
ついて述べる。揚水ポンプ４は中温槽１１内の水
温が所定値以下のときにのみ運転される。中温槽
１１の水温の上記所定値は、融雪効果を有すると
ともに高温槽１０の水温よりある程度低い値に設
定される。揚水ポンプ４が作動していないときは
高温槽１０と中温槽１１の液面は等しくなつてい
るが、揚水ポンプ４が作動すると、中温槽１１の
水温より高い水源水Ｗが高温槽１０に汲み上げら
れて、その液面が上昇するので、高温槽１０から
通水孔１３を通じて温度の高い水が中温槽１１へ
流入し、対流が起こつて中温槽１１内が攪拌さ
れ、温度が均一になり、所定値まで上昇する。

循環ポンプ５の運転は融雪管埋設体２の地温が
所定値以下なつたときに行なわれる。これは、積
雪または降雪中であるこてが推定できるからであ
る。この所定値は、融雪装置が使用される場所や
季節によつて異なるので、条件に合つた値に適宜
設定される。循環ポンプ５が作動すると、中温槽
１１から該循環ポンプ５により吸引された水は、
循環配管１７を経て融雪管３に送られ、融雪管埋
設体２において放熱して、該融雪管埋設体２の表
面の積雪を融雪して温度降下した後、戻り配管１
８を一巡して低温槽１２の上部に放出される。循
環ポンプ５が作動していないときには中温槽１１
と低温槽１２の液面は同じレベルにあり、循環ポ
ンプ５が作動すると、中温槽１１の水が汲み上げ
られてその液面が下がり、戻り配管１８からの循
環水が低温槽１２に流入してその液面が下がるこ
とにより、低温槽１２の液面が相対的に上昇し、
低温槽１２から中温槽１１に堰１４を通る水流が
生じる。揚水ポンプ４が作動しているときにはさ
らに液面が上昇し、設定レベル以上になると流出
管１９を経て、低温槽１２の最も温度の低い底部
から水が排出される。この排水は地下に涵養され
るか、あるいは必要に応じて他の用述に供され
る。

なお、この例においては降雪感知器の必要はな
い。また、融雪管埋設体２は熱伝導性のよいもの
で構成されており、融雪管３は低温の通水で充分
融雪効果があるので、中温槽１１において融雪に
働いた温度低下した水に、揚水ポンプ４の運転時
間を制御して間欠的に供給される一定温度の水源
水Ｗを混合することにより、容易に所要温度の循
環水を得ることができる。

上述のように、この実施例においては水源水Ｗ
はその温度が一定値以上であれば循環再使用され
るので、熱源が有効利用され、貴重な水資源を無
駄にすることがない。また、低揚程の循環ポンプ
５と高揚程の揚水ポンプ４とを使い分けることに
より、動力の大きい揚水ポンプ４の稼動率を下げ
ることができ、消費エネルギーを節約し運転コス
トを安くすることができる。第１隔壁８には下部
に通水孔１３が、第２隔壁には上部に堰１４が設
けられているので、中温槽１１において高温槽１
０と低温槽１２からの水が対流により自然に攪拌
混合され、水温センサ２０の検知値を正確なもの
とすることにより制御が確実に行われる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、水源水を揚水
ポンプにより揚水して貯水槽内に貯留し、この水
を循環ポンプにより融雪管に通し、上記貯水槽
を、水源水が流入する高温槽と、融雪管からの還
水が流入する低温槽と、上記高温槽と低温槽の水
を混合して上記融雪管に供給する中温槽とから構
成し、上記中温槽内の水の温度を検知してその検
知値により上記揚水ポンプの作動を制御し、か
つ、融雪管埋設体の温度を検知してその検知値に
より循環ポンプの作動を制御して融雪管へ供給す
る水の温度を所定値に保つようにしたものである
ので、循環ポンプの運転により融雪に使用された
中温槽の水の温度が所定値以下のとき、揚水ポン
プを一定時間だけ運転すればよく、これを常時運
転する必要がない等、積雪の負荷に応じて水源水
の揚水と水の融雪管への循環使用をすることによ
り、効率的に融雪を行うことができ、省エネルギ
ー的な運転を可能とするとともに、地下水揚水の
場合、揚水時に低下した井戸水位が揚水を停止し
ている間に復元できるなどの効果もある。無散水
融雪であるので還水が汚染されず、そのまま地下
に涵養する場合でも地下水揚水に関する規制を受
けない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を行うための一実施例の融雪装
置の立面断面図、第２図は制御の過程のフロー図
である。 １…貯水槽、３…融雪管、４…揚水ポンプ、５
…循環ポンプ、１０…高温槽、１１…中温槽、１
２…低温槽、２０…水温センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水源水を揚水ポンプにより揚水して貯水槽内
   に貯留し、この水を循環ポンプにより融雪管に通
   し、上記貯水槽を、水源水が流入する高温槽と、
   融雪管からの循環水が流入する低温槽と、上記高
   温槽と低温槽の水を混合して上記融雪管に供給す
   る中温槽とから構成し、上記中温槽内の水の温度
   を検知してその検知値により上記揚水ポンプの作
   動を制御し、かつ融雪管埋設体の温度を検知して
   その検知値による循環ポンプの作動を制御して融
   雪管へ供給する水の温度を所定値に保つことを特
   徴とする無散水融雪における水の循環法。