JPH03191105A - 循環温水の還水温で制御される温水パネル消雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄道軌道等の積雪を消雪する装置に関する。

〔従来の技術］ 従来の鉄道軌道等の消雪装置としては、散水ノズルやス
プリンクラ−から積雪に温水を散水して消雪する散水方
式のものが知られており、先行技術としては特公昭５４
−３２５３６号公報に記載されている「沿線消雪装置」
や特開昭６２−１５６４１０号公報に記載されている［
散水量制御融雪装置ｊがある。

前者は、消雪用水を貯める貯水槽と、該貯水槽と消雪沿
線とを結ぶ送水管と、該送水管を設けられた送水ポンプ
と、降雪を検出し、この検出信号により前記送水ポンプ
を作動させる降雪検出器と、前記消雪沿線を通過して来
た消雪用水を還流させる還水管と、該還水管の出側を設
けられた塵芥分離槽と、該塵芥分離槽と前記貯水槽との
間に設けられ、消雪用水を加熱するオイルバーナーを具
備した加熱槽と、前記貯水槽の消雪用水を加熱槽に還流
させる冷水循環ポンプと、前記貯水槽の水温を検出し、
水温が下限値以下の時に前記オイルバーナー及び冷水循
環ポンプを作動させ、且つ上限値以上の時にこれらを停
止させる水温検出器と、前記塵芥分離槽へ別の系統より
新たに水を補給する給水ポンプと、塵芥分離槽の水を排
水する排水ポンプと、前記貯水槽の水位を検出し、水位
が下限値以下の時に前記給水ポンプを作動させ、且つ上
限値以上の時に前記排水ポンプを作動させる水位検出器
と、前記送水管に設けられた水！調節弁と、前記還水路
に設けられ、還水温度に応じて前記水量調節弁を制御す
る還水温度検知器と、前記水量調節弁の入側と前記還水
温度検知器の下流側間に設けられたバイパス管と、該バ
イパス管に設けられ、該バイパス管流量を検出し、該流
量に応じ前記送水ポンプの速度制御信号を作る水頭発生
弁とを備えたことを特徴とする沿線消雪装置である。

後者は、遠隔に設置される制２Ｔ１盤と、融雪用水を貯
水槽から走行路面、駐車場、車両基地等の目的に合わせ
て分割された融雪範囲に送水ポンプを介して送る送水管
の途中に設置され各融雪範囲における散水量を測定して
制御盤に信号を送る散水量流量計と、その下流側に設置
され降雪状況及び融雪範囲の状態に応じて出される制御
盤からの信号により各融雪範囲における散水量を制御す
る散水量制御弁とを備えて成ることを特徴とする散水量
制御融雪装置である。

〔発明が解決しようとする課題］ 前記先行技術は、いずれも積雪に直接消雪用の温水を散
水し消雪するものであるため、消雪用の温水を散水ノズ
ルやスプリンクラ−から散水した際、外気温が低い場合
には散水が積雪に到達する前に冷却されてしまうため、
温水の存する熱エネルーが十分消雪に寄与できない場合
があった。

又、散水用水を循環利用する場合、路面の塵芥を混合し
てしまうため塵芥分離除去のめの設備が必要であった。

又、特公昭５４−３２５３６号公報の場合は、気象状況
に応じて熱量の無駄を省くため、温水温度を検出して散
水量を調節可能としているが、散水後の遣水が有する熱
は、大気中や路面に放散されてしまい、外気温度とほと
んど等しくなってしまうため、十分気象状況を反映でき
なく、気象状況に応じた適切な散水量制御は困難であっ
た。又、特開昭６２１５６４１０号公報の場合は、降雪
状況により散水量を制御するものであり、降雪中は降雪
強度に見合った消雪が可能であるが、降雪後の積雪した
ものや、人為的に集めた積雪（例えば除雪車で集められ
た積雪）等の降雪強度で感知できないものについては機
能させることは出来なかった。

なお、いずれの先行技術も消雪しようとする範囲におけ
る吹き溜まり等による積雪量の不均一さに対する対策に
ついては開示されていない。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、従来技術の課題を解消し、効率的に消雪を行
わせしめ、しかも不均一な積雪状態にも対応可能な消雪
装置を提供することを目的とするものであって、本発明
の要旨は、内部に温水が流通する流路３を備えた複数の
温水パネル４の各温水入口１と出口２とが送水支管１７
と還水支管１８に並列に接続されて、消雪ブロックが構
成され、複数の消雪ブロックにおける各消雪ブロックの
送水支管１７が、電動式流量調節弁１１および流量計１
２を介して送水本管１６に並列接続され、各消雪ブロッ
クの還水支管１８に還水温計１３が設けられると共に、
各還水支管１８が還水本管１９に並列接続され、送水本
管１６と還水本管１９とは、温水加熱装置１４および送
水ポンプ９により温水循環可能に接続され、前記還水温
計１３の信号により各消雪ブロックの循環温水の流量を
調節する制御部１５を備えていることを特徴とする循環
温水の還水温で制御される温水パネル消雪装置にある。

〔作　用） 本発明の消雪装置は温水クローズド循環させる温水パネ
ルを使用することにより、散水方式のように消雪用の温
水が直接外気によって冷却されることが無く、熱損失を
防ぐことができる。又、循環温水中に塵芥が混入するこ
とは無い。

又、前記温水パネルは、複数個を並列接続して同一温水
温度を供給する任意の広さの消雪ブロンクを構成するこ
とができ、さらに各消雪ブロックを複数個並列接続し、
吹き溜まり等にょる各消雪ブロック毎の不均一な積雪状
態に応じて個別に消雪能力を変えることにより、無駄の
ない効率の良い消雪を行わせしめるものである。即ち、
温水パネルを用いた消雪装置において、降雪時の消雪特
性は、第６図に示すように入口側温水の温度を一定にし
て供給した場合、出口側水温は降雪強度が大きいと低下
の度合いが大きく、降雪強度が小さいと水温の低下の度
合いは小さくなる相関関係があることが確かめられた。

又、積雪時の消雪特性は、第７図に示すように、入口側
温水の温度を一定にして供給した場合、出口側温水は、
しばらくは低い温度で推移するがその後（実験データで
は１００分後）から、徐々に上昇し、最終的には入口側
温度と同しになっている。このデータを考察すると出口
水温が低い温度で推移している間は温水パネル上の積雪
の消雪によって温水が有する熱が吸収され、温水パネル
上の積雪量が少なくなるに従って熱の吸収の程度が減少
し、遂に積雪の消雪が完了すると、温水が有する熱をロ
スすることなくなるための現象と考えられる。

従って、この現象を利用し、各消雪ブロックの還水温度
を測定すれば、各消雪ブロックごとの降雪強度又はパネ
ル上の積雪状態を推定できるため、それに応じて消雪能
力を設定することができる。

消雪能力を変える手段としては、供給温水の温度を変え
るか、温水流量を変える手段があるが、複数の消雪ブロ
ックの各消雪ブロックごとの消雪能力を変える手段とし
ては温水流量を変える方が容易である。このため、本発
明では、各消雪ブロックごとの還水支管１８に還水温計
１３を備え、又各消雪ブロックの送水支管１７に電動式
流量調節弁１１および流量計１２を設け、還水温計１３
の信号によって制御ｎ部１５から自動的に電動式流量調
節弁１１に制御信号を送って、各消雪ブロックの温水流
量を調節する構成としているものである。

〔実施例〕

以下、本発明を鉄道の高架スラブに適用した実施例につ
いて説明する。

第２図は高架スラブの一部斜視図である。積雪地帯の高
架スラブ８に、枕木５とこれに固定された軌条６とから
なる軌道が設置され、かつ前記高架スラブ８に、軌道の
両側に沿って延長すると共に路床面に対して凹状にした
貯雪槽７が設けられ、この貯雪槽７には自然積雪の他に
軌道上の積雪をスノウプラウで除雪した雪が落とし込ま
れる。温水パネル４は、この貯雪槽７内の下部に配置さ
れ、そのパネルの上面の積雪を消雪するものである。

本発明において用いられる温水パネル４は、第３図に示
すように、上面が広い金属製平板からなる放熱板２２と
その放熱板２２の裏側に液密に固着された金属製蛇行溝
付き板２３とにより構成され、かつ温水パネル４におけ
る蛇行状の流路３の一端部に温水入口１が設けられると
共に他端部に出口２が設けられ、その温水入口１から流
路３に供給された温水は、波路３内を流通して出口２か
ら排出される。

温水パネル４としては、好ましくは、第４図に示すよう
に、幅広で浅い蛇行溝を有する蛇行溝付き板２３を放熱
板２２に固着して構成したものを使用する。

前記温水パネル４を大型のユニットとして製作してもよ
いが、容易に運搬できるようにする場合は、人力で運搬
できる程度の大きさとした小型の複数筒のユニットを、
第５図の如く、温水入口１と出口２を直列に接続して構
成してもよい、貯雪槽７の下部に並べられた複数の温水
パネル４における温水入口１が、その温水パネル４の側
部に配置された送水支管１７に並列に接続され、かつ各
温水パネル４における出口２が、その温水パネル４の側
部に配置された還水支管１８に並列に接続されて、一つ
の消雪ブロックが構成されている。

この消雪ブロックは軌道の側面（第２図ではＡ。

Ｂ、Ｃの３列）に配置される。何故なら、各列の積雪の
程度は風雪によって左右列で異なるため消雪能力を各列
で変える必要があるためである。又、各列の消雪ブロッ
クは約１００ｍ程度の延長ごとに区切られ、送水本管１
６と還水本管１９に並列に接続されて延長される。

尚、貯雪槽がない軌道構造にあっては、消雪フロックを
軌条間と軌条外側、又は軌条外側のみに配置する場合も
ある。

第１回は本発明の消雪装置のシステムフローを示したも
のである。内部に温水が蛇行状に流量する流路を備えた
温水パネル（図ではｌユニシト）４を複数並べて配置し
、各温水パネル４の温水入口と出口とを送水支管１７と
還水支管１８とに並列に接続して一つの消雪ブロンク２
０を構成している。同様の構成にした消雪ブロック２０
が複数（Ａ、Ｂ、Ｃの３列）並べられ、各消雪プロ・ツ
クの送水支管１７は流量計１２および電動式の流量調節
弁１１を介して送水本管１６に並列に接続されており、
各消雪ブロックの還水支管１８には還水温計１３が設け
られ、かつ各還水支管１８は還水本管１９に並列に接続
されている。

なお第１図においては、消雪ブロックが２列しか示して
いないが、実際には、軌道延長方向に同様の消雪ブロン
クが多数配設され、送水本管１６と還水本管１９とに並
列に接続される。

還水本管１９の端部は、循環温水の温度を調節するため
設けた電動式の温度調節用三方弁ｌＯのポートａに接続
されると共に、途中から分岐して冷却された温水を加熱
する温水加熱装置１４の供給口に接続されている。温水
加熱装置１４の出口管は前記電動式の温度調節用三方弁
１０のポートｂに接続され、その三方弁１０のポートｃ
は温水パネル４内の流路に温水を循環させる送水ポンプ
９の入口側に接続され、その送水ポンプ９の出口は送水
本管１６に接続されており、還水本管１９と送水本管１
６とは温水加熱装置１４．三方弁１０、送水ポンプ９を
介して温水循環可能に接続されている。なお、三方弁１
０と送水ポンプ９との間には送水温度計２４が設けられ
ている。又、前記各消雪ブロンクの還水温計１３．流量
計１２および送水温度計２４の測定信号はすべて制御部
（制御盤）１５に伝送されるように構成されており、各
消雪ブロックの電動式′／Ｘ量調節弁１１．温水加熱装
置１４．三方弁ｌＯおよび送水ポンプ９の制御ケーブル
も制御部１５に接続されている。

なお少なくとも前記送水本管１６および送水支管は、送
水する温水の温度低下を防ぐため、外周を断熱材で覆っ
た保温管にする必要があり、還水本管１９．還水支管１
８としても同様に保温管を採用するのが好ましい。温水
加熱装置１４としては、加熱ボイラーや機械設備等の発
熱を利用した発熱ボイラーの他に、地下水、湧水等の熱
を利用したものを使用できる。

以下、本発明の消雪装置を用いて消雪運転する方式につ
いて説明する。第１の方式は、降雪開始と共に消雪装置
を起動し、各消雪ブロンクに温水を循環させる方式で、
この場合は、図示しない降雪検知器の信号により降雪強
度が一定の条件に達すると自動的に起動され運転される
。第２の方式は、既に降雪した状Ｂ（スノウブラウ等に
よって積雪された場合を含む）から手動で消雪運転を起
動する方式である。

いずれの場合においても、消雪装置を起動すると、送水
ポンプ９により温水が各消雪ブロックに循環される。循
環温水は送水開始時に所定の温度になっていないため、
三方弁１０によって還水を温水加熱装置１４に送って加
熱し、次いで送水ポンプ９により送水本管１６に送り出
す。この際、加熱温水の温度が適切な値になるように送
水温度計２４の信号により三方弁１０の開度を調節し加
熱装置側に流す還水量を調節する。通常、送水温度は１
０°Ｃ〜１５°Ｃに設定されるが、消雪速度を速くした
い場合は、更に高温にすることもある。

各消雪ブロックの温水パネル４を循環する温水によって
パネル上の積雪は消雪されるが、この際、温水パネル上
に積雪があると、送水温度に較べて還水温は低い値を示
し、温水パ矛ル上の消雪が進むにつれて還水温が高くな
ってくる。そして送水温度と還水温がほぼ同等になると
消雪が完了し、送水温度と還水温が同等になれば消雪装
置の運転が自動的に停止されるように、予め制御部１５
が調整されている。

消雪装置の運転時は、通常、各消雪ブロックの積雪量が
吹き溜まり等によって異なるため、各消雪ブロックごと
に制御部１５により制御される。

消雪装置の制御は、各消雪ブロックの還水温計１３の信
号によって各消雪ブロックの送水流量を調節して行われ
る。即ち、送水温度に対して還水温の低下の度合いが大
きい消雪ブロックには、温水の？Ｘｊ量を多く流すよう
に電動式流量調節弁１１の開度を大きくし、逆の場合は
、前記′／Ｘ量調節弁１１の開度を小さくする。又、各
消雪ブロックに一定の流量で温水を送水し、送水温度と
還水温度とがほぼ同等になり消雪が完了した消雪ブロン
クの送水を停止するように流量調節弁１１を絞ることで
制御してもよい。

送水温水の適正温度、各消雪ブロンクに送水する温水の
最大流量等は、消雪ブロックの規模の大きさ、積雪量９
周囲の環境温度等によって設定される。

なお循環温水に不凍液を使用した場合は、消雪運転しな
い間は温水循環を停止しても良いが、循環水が凍結する
恐れがある場合は、積雪の無い間もＯ′Ｃ以上の水温で
流量を少なくして凍結防止のための保守運転を行う必要
がある。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように構成されているので、以下に記
載するような効果を奏する。

温水をクローズド循環させる温水パネルユニットを複数
並列接続した消雪ブロックごとに消雪運転できるので、
従来の散水方式のように消雪用の温水の熱を外気によっ
てロスすることが無く、消雪を効率良く行なえるととも
に、循環温水中に塵芥が混入することは無く、このため
分離処理設備が不要である。

又、各消雪ブロックごとに、還水温度によって各消雪ブ
ロンクごとの消雪の状態を的確に把握して、消雪装置の
運転制御を行なうことができるので、不均一な積雪状態
が発生しても、無駄のない効率の良い消雪を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は循環温水の還水温で制御される温水パネ
ル消雪装置のシステムフローラ示す図、第２図は鉄道高
架スラブ上に本発明の消雪装置における温水パネルを設
置した状態を示す斜視図、第３図は温水パネルの一部切
欠平面図、第４図は温水パネルの一部を示す縦断側面図
、第５図は温水パネルを直列に接続した状態を示す概略
平面図である。第６図は温水パネルの送水温度と還水温
度と降雪強度の実験データを示す図、第７図は温水パネ
ル上に積雪した雪を消雪する際の送水温度と還水温度の
実験データを示す図である。 図において、１は温水入口、２は出口、３は流路、４は
温水パネル、５は枕木、６は軌条、７は貯雪槽、８は高
架スラブ、９は送水ポンプ、１０は温度調整用三方弁、
１１は電動式流量調節弁、１２は流量計、１３は還水温
計、１４は温水加熱装置、１５は制御部、１６は送水本
管、１７は送水支管、１８は還水支管、１９は還水本管
、２２は放熱板、 ３は蛇行溝付き板、 は送水温度 計である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に温水が流通する流路３を備えた複数の温水パネル
   ４の各温水入口１と出口２とが送水支管１７と還水支管
   １８に並列に接続されて、消雪ブロックが構成され、複
   数の消雪ブロックにおける各消雪ブロックの送水支管１
   ７が、電動式流量調節弁１１および流量計１２を介して
   送水本管１６に並列接続され、各消雪ブロックの還水支
   管１８に還水温計１３が設けられると共に、各還水支管
   １８が還水本管１９に並列接続され、送水本管１６と還
   水本管１９とは、温水加熱装置１４および送水ポンプ９
   により温水循環可能に接続され、前記還水温計１３の信
   号により各消雪ブロックの循環温水の流量を調節する制
   御部１５を備えていることを特徴とする循環温水の還水
   温で制御される温水パネル消雪装置。