JPH0343402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ヒートパイプを用いて地中の熱を地
表まで伝達し、該伝達熱によつて融雪・凍結防止
をおこなう融雪・凍結防止装置に関する。

（従来技術） 従来のヒートパイプ応用融雪・凍結防止装置１
を第２図を参照して説明する。

全体が略Ｌ字状のヒートパイプ２の縦に延びる
部分３の下端は吸熱部４であり、横に延びる部分
５は放熱部６である。吸熱部４を地中に深く（約
５メートル程度）、かつ放熱部６を地表面近くに
かつ地表面に沿つて位置させ、所定面積の土地に
複数本のヒートパイプ２が埋没される。

冬期等の寒冷時には、地中の温度と地表面の温
度に差があり、ヒートパイプ２によつて次のよう
に自動的に地中の熱を地表面に輸送する。

ヒートパイプ２の吸熱部４において地中により
作動液７が加熱され蒸発し、この蒸気が放熱部６
において凝縮放熱する。この放熱によつて地表面
の融雪・凍結防止がおこなわれる。放熱部６にお
いて凝縮し液状となつた作動液７は、重力により
吸熱部４に戻り、熱輸送サイクルを繰り返す。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来のヒートパイプ応用融
雪・凍結防止装置１では、もつぱら地中の熱のみ
利用しているため、融雪能力を高くすることには
限界がある。特に、豪雪地帯等においては時間あ
たりの降雪量が地中から吸み上げる熱量よりも大
きくなることが多く、上記融雪・凍結装置１を使
用しても融雪・凍結防止できる日数は限られてく
る。

上記欠点を改善するものとして、１本のヒート
パイプによつて地中の熱を地表近くに溜められた
媒介液体に一旦汲み上げ、該媒介液体の熱を他の
ヒートパイプを介して地表面へ移動させて放熱す
るようにし、更に該媒介液体を加熱する補助ボイ
ラを設けて不足熱量を補助することにより融雪・
凍結防止をするようにしたシステムも提案されて
いる。（特開昭60−126404号公報参照） ところが、前記公知のシステムは地中の熱を媒
介液体を介して間接的に地表面へ輸送するもので
あるため、地中の熱を直接地表面へ輸送するもの
と比べて、熱輸送の効率が低く、熱の効率的利用
の面からは好ましいものとはいえなかつた。

そこで本発明の目的は、豪雪地帯や厳しい寒冷
地帯等においても有効に融雪・凍結防止を行うこ
とが可能であると同時に熱輸送の効率の高い融
雪・凍結防止装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明では、ヒー
トパイプの途中かつ吸熱部から離れた位置に別の
作動液溜りを設け、その作動液溜りに補助熱源を
設けたものとし、これによつて不足分の熱量を補
助熱源で加えるものとしている。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を第１図に基づいて
説明する。

第１図を参照して、上端が開口した管１１の上
部を、曲折部を有する管１２における前記管１１
よりも大径の一端部１３に挿入し、一端部１３の
下を封し、作動液７を封入し、全体が略Ｌ字状の
ヒートパイプ２を形成する。管１１と管１２の境
には、管１２の断面積と管１１の断面積の差を底
面積Ｓとし、管１１の挿入長さＨとの積（SH）
を容積とする作動液溜り１４が形成される。そし
て、封入される作動液７の量を、この作動液溜り
１４の容積と作動液溜１４が無い場合に必要な量
との和とする。この作動液溜り１４は吸熱部４か
ら離れた位置に在り、後記の補助熱源１５から受
熱するものである。

管１１の下端部は地中の熱を吸熱する吸熱部４
であり、管１２の横に延びた部分は放熱部６とな
つている。

そして、作動液溜り１４内の作動液７を加熱す
るための補助熱源１５を設ける。積雪量が多い場
合等必要熱量の大きい場合には、地中の熱だけで
は不十分であるので、この補助熱源１５をも使用
し、作動液７を蒸発させ融雪能力を高めるもので
ある。

本実施例の作用は、次のとおりである。

積雪量が少ない場合等必要熱量が小さい場合に
は、もつぱら地中の熱を利用する。すなわち、地
中の熱により下方の吸熱部４において作動液７が
蒸発し、蒸気は上昇し、放熱部６において凝縮放
熱する。凝縮した作動液７は、重力により流下
し、作動液溜り１４をオーバーフローして下方の
吸熱部４に戻る。この蒸発、凝縮サイクルを繰り
返して地中の熱を連続的に輸送する。

ところが積雪量が大きい場合等必要熱量が大き
い場合には、地中の熱だけでは融雪能力が不足す
るので、補助熱源１５により作動液溜まり１４内
の作動液７を加熱する。そうすると、作動液溜り
１４内の作動液７は蒸発し、蒸気は上昇し放熱部
６において凝縮放熱する。凝縮した作動液７は作
動液溜り１４に流下し、サイクルを繰り返し、補
助熱源１５により加えられた熱に地中の熱を加え
た熱量で連続的に放熱するものとなる。

本実施例ではヒートパイプ２の曲折部付近に作
動液溜り１４を設け、ここを補助熱源１５により
加熱する方式としたので、補助熱源１５の取付け
位置が地表面に近くなり、設置、修理が簡単とな
る。

また、補助熱源１５を作動させるについては、
人為的にスイツチを閉じる方式としてもよいが、
検出器により積雪量、温度を検出して、自動的に
スイツチを閉じる方式としてもよい。

さらに、補助熱源１５の加熱量を積雪量等に応
じて可変としてもよい。

（発明の効果） 本発明では補助熱源を設けているため、従来省
エネルギー的な地中の熱を利用した融雪・凍結防
止が有効でなかつた豪雪地帯や厳しい寒冷地帯に
おいても融雪・凍結防止を省エネルギー的に有効
に行うことができる。

また、１本のヒートパイプに補助熱源を設ける
だけの構造であるから、構造が簡単であり、かつ
コストも低く、広い面積に設置しても高価とはな
らない。

更に、２本のヒートパイプと媒介液体を介して
間接的に熱輸送するものと比べて、熱輸送の効率
が高く、地中の熱を有効に利用することのできる
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る融雪・凍結
防止装置の使用状態を示した縦断面図、第２図
は、従来のヒートパイプ応用融雪・凍結防止装置
の使用状態を示した縦面図である。 １：融雪・凍結防止装置、２：ヒートパイプ、
４：吸熱部、６：放熱部、７：作動液、１４：作
動液溜まり、１５：補助熱源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヒートパイプ２の吸熱部４で地中の熱で作動
   液７を蒸発させ、前記ヒートパイプ２の放熱部６
   で蒸気が凝縮放熱し、作動液７が前記吸熱部４に
   戻るサイクルにより融雪・凍結防止をおこなう融
   雪・凍結防止装置１において、 前記ヒートパイプ２の途中かつ前記吸熱部４か
   ら離れた上方位置に別の作動液溜まり１４を設
   け、その作動液溜まり１４に熱を与える補助熱源
   １５を設け、前記ヒートパイプ１に封入される作
   動液の量を作動液溜まり１４の容積とヒートパイ
   プ１が必要とする作動液の量との和としたことを
   特徴とする融雪・凍結防止装置。