JPH0445606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は積雪寒冷地の降雪及び積雪を融かすた
めの無散水消雪方法に係り、特に、熱効率の良い
地中ボイラーによつて一定温度の不凍液をつく
り、路面内に埋設した放熱管内には所定温度の不
凍液を通し、降雪時の路上の雪を迅速に融かすこ
とのできる無散水消雪方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、無散水消雪方法としては特開昭62−
228502号公報に開示されたようにボイラーの燃焼
によつて温水をつくつて貯湯槽にため、この温水
を熱交換器の一次側に送つて二次側に熱を伝え、
熱交換器の二次側と路面内に埋設した放熱管との
間で循環器路を形成して内部に凍結防止用液体が
熱交換器の二次側で熱をもらつて循環し、路面上
に降る雪を融かすものが知られていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の無散水消雪方
法では熱源となるボイラーと放熱管との間の熱交
換器が介在して施設が大形となるため維持管理が
複雑で施設費用が高価であつた。また中間に熱交
換器が介在して管路の総容積が大きくなり不凍液
の加熱に時間がかかるため即効性のある消雪が難
しかつた。

さらに、施設の良好な運転条件の確保が難し
く、経験的なものになつていたため迅速な消雪が
できない上に、運転費用が高くなる等の欠点を有
していた。

そこで本発明は上記の欠点を除去し、熱効率の
良い地中ボイラーによつてタンク内に60℃以下の
一定温度の不凍液をつくり、路面内に埋設した放
熱管内には所定温度の不凍液を通すことによつて
即効性のある消雪効果が発揮でき、維持管理が容
易で、かつ設備費用が安価な無散水消雪方法を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、断熱箱
に収納した地中ボイラーによつて常時タンク内の
不凍液を60℃以下の一定温度に保ち貯留してお
き、降雪時に該不凍液と路面内に埋設した放熱管
内の冷却された不凍液とを混合三方弁によつて混
合して所定温度となつた不凍液を前記放熱管に送
り路面上に降る雪を融かすとともに凍結防止を行
なうことを特徴とした地中ボイラー加熱による無
散水消雪方法であり、また断熱箱内に不凍液を満
たしたタンクの一側に地中ボイラーと循環する循
環加熱管路を循環ポンプを介して形成し、前記タ
ンクの他側には送り本管、路面内に埋設した放熱
管および戻り本管とからなる循環放熱管路を循環
ポンプを介して形成し、前記循環加熱管路によつ
て常時タンク内には一定温度の不凍液を貯留して
おき、降雪時にタンク内の不凍液と前記循環放熱
管路内の低温不凍液とを混合三方弁によつて混合
して所定温度となつた不凍液を循環放熱管路に送
り、該放熱管内を流れる不凍液の放熱により路面
内に蓄熱して路面上に放熱し該路面に降る雪を融
かすとともに凍結防止を行なうことを特徴とした
地中ボイラー加熱による無散水消雪方法である。

〔作用〕

本発明の地中ボイラー加熱による無散水消雪方
法は冬季間断熱箱に収納した地中ボイラーの加熱
によつてタンクの中には60℃以下の一定温度の不
凍液を貯留し、常に高温の一定温度に保つて蓄熱
しておき、降雪時及び路面の凍結の恐れのある時
には降雪検知器の発する信号により放熱管に連結
された循環ポンプが作動してタンク内の高温の不
凍液が送られると共に、もともと管路内にあつた
冷却された不凍液がタンクの中に返却されるが、
この低温となつた不凍液の一部は、タンク出入口
の前に設けた短絡管路を通つて混合三方弁によつ
て送り本管の中を流れる前記高温の不凍液と混合
され、温度検出装置の作用によつて消雪に最適な
所定温度となつて送り本管から放熱管へと送られ
る。

このようにして放熱管内に所定温度の不凍液を
循環させ、この不凍液の放熱により舗装体内部に
均一に蓄熱して路面上に放熱し、路面上に降る雪
を短時間で一様に融かすと共に凍結防止も行な
う。

また、降雪が止み路面が乾燥して凍結の恐れが
無くなつた時には、降雪検知器の発する信号によ
つて放熱管路側の不凍液の循環を自動的に停止さ
せる。

〔実施例〕

次に本発明に係る地中ボイラー加熱による無散
水消雪方法の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示しており、図に
おいて断熱箱１の中に地中ボイラー２とタンク３
とを循環ポンプ４を介して循環加熱管路で連結し
て設置してあり、このタンク３内の不凍液を60℃
以下の一定温度に保つて貯留しておくために放熱
による熱損失が極めて少なく、温度検出装置１５
をタンク３内に設けておき、この温度検出装置１
５は地中ボイラー２と循環ポンプ４に対して運転
停止信号を発するよう接続してある。

なお、この地中ボイラー２とタンク３と循環ポ
ンプ４は一体型にして小型化することも可能であ
る。

一方、このタンク３の他側に設けた不凍液の出
口は循環ポンプ５を介して送り本管６、放熱管
７、戻り本管８、タンク３の入口部と連結して循
環放熱管路を形成してある。さらに、送り本管６
には循環放熱管路を流れる不凍液の温度検出装置
９を設け、送り本管６と戻り本管８の間には温度
調整用の短絡管路１０を設け、その上端の送り本
管６との連通部に混合三方弁１１を配置してあ
る。

又、降雪検知機１２と操作盤１３も設置し、こ
の降雪検知器１２の発する信号により循環ポンプ
５が運転停止を行うよう配置してある。

さらに、放熱管７は路面１４内に表面から放熱
管７の中心までの深さが３cm〜10cmの深さで、か
つ放熱管の間隔が10cm〜20cmで埋設されており、
この放熱管の材質は鋼管又は高分子樹脂管からな
り、鋼管の場合は鋼管の端面を互いに当接し、そ
の当接部に絞り込まれた高エネルギー熔接ビーム
を照射して熔融すると共に、その熔融部にアルゴ
ンガスをノズルより吹き付け急冷することによつ
て熔接継手部を形成する。この熔接方法によつて
形成した熔接継手の熱影響部の結晶組織は熔接金
属から鋼管母材に向かつて、マルテンサイト組
織、マルテンサイトと微細パーライトの混合組
織、微細パーライト組織、鋼管母材のパーライト
組織へと変化するが、熱影響幅が小さく平滑な熔
接面を形成しているため曲げ加工に強く、耐荷重
性があるため路面内に埋設し放熱管として用いる
にはより効果的である。

このような材質の鋼管、又は高分子樹脂管を放
熱管７として用い、該放熱管の内径は９mm〜36mm
で、埋設形態としては蛇行した屈曲形あるいは平
行形やジグザグ形の適宜な形状をもつて埋設され
る。又、放熱管の上面又は下面には熱伝導促進用
の鉄網に固定することも可能である。

このように埋設固定された放熱管と地中ボイラ
ーでつくる前記循環放熱管路の中には、PHが7.0
〜13.0で濃度が５重量％〜55重量％に調整された
不凍液、好ましくはプロピレングリコール、エチ
レングリコール等を満たしてある。

このように構成された本実施例の地中ボイラー
加熱による無散水消雪方法では、冬季間タンク３
内に設けた温度検出装置１５の発する信号により
地中ボイラー２と循環ポンプ４が運転、停止を繰
り返して、タンク３内の不凍液を60℃以下の高温
の一定温度に保ち、蓄熱しておく。

降雪時又は路面に凍結の恐れのある時には降雪
検知機１２の発する信号により循環ポンプ５が運
転を開始し、タンク３内の高温で一定温度の不凍
液が路面１４内に埋設した放熱管７に送られる
が、送り本管６と戻り本管８の間に設けた短絡管
路１０と混合三方弁１１と温度検出装置９の働き
により15℃〜20℃の所定温度の不凍液が効率的に
得られ、流速0.3m／秒〜1.5m／秒で送られて放
熱管７内を流れ、この温かい不凍液の熱が放熱管
から路面１４内に均一に伝わつて蓄熱され、路面
１４上から放熱して路面上に降る雪を短時間内に
一様に融かすと共に凍結防止を行うことができ
る。

このようにしてタンク３と送り本管６と放熱管
７と戻り本管８とで形成された循環放熱管路に所
定温度の不凍液を送ると、タンク３内の不凍液の
温度は低下するが、循環放熱管路とタンク３の容
積比が１：0.3〜0.5のためタンク内の温度は60℃
以下で十分であり、そのために放熱損失が少な
く、しかも短絡管路１０内の約６℃の不凍液を有
効に利用して送り本管６内に無散水消雪に必要な
15℃〜20℃の不凍液を省エネルギーで、かつ効率
的に送ることができる。

そして、タンク内の温度が一定温度以下になつ
た場合には、タンク３内に設けた温度検出装置１
５が信号を発して地中ボイラー２と循環ポンプ４
が働き、タンク３内の不凍液を60℃以下の一定温
度に保ち蓄熱するから地中ボイラー２の燃料消費
が少なくてすむ。

又、降雪が止み、路面が乾燥して凍結の恐れが
無くなつた時には降雪検知器１２の発する信号に
より循環ポンプ５の運転が自動的にすみやかに停
止されるからエネルギーの損失がない。

上記の路面は例えば坂道、高速道路の料金所、
交差点内歩道、横断歩道橋、階段、車道、歩道、
空港の滑走路、港の埠頭などの路面に適宜設けて
実施できるものである。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したとおりの構成を有してい
るから次のような効果を奏する。

断熱箱に収納した地中ボイラーの燃料の燃焼に
より無散水消雪熱源用として、地中ボイラーによ
つて不凍液を断熱箱に収納したタンク内で60℃以
下の一定温度に保つて貯留し、蓄熱しておくため
に放熱によるエネルギー損失が少なく、降雪時又
は凍結の恐れのある時には消雪に最適の所定温度
に不凍液を迅速的に、かつ効率的に調整すること
ができ、この調整された不凍液を放熱管内に迅速
に送るので、所定温度の不凍液の熱を路面内に均
一に蓄熱させて路面上に放熱し、路面上に降る雪
を短時間内に一様に融かすと共に凍結防止を行う
ことが可能である。

又、降雪が止み、路面が乾燥して凍結の恐れが
無くなつた時には降雪検知器の発する信号により
施設の運転を自動的に停止し、放熱管内の不凍液
の流れが止まるのでエネルギーの損失がなく、ま
た運転費用が安価となり、放熱管内の不凍液は凍
つて管路が破損することも無いので維持管理が容
易となる。

さらに、本発明は熱交換器が不要となるため熱
効率が良く、施設費用が安価となるとともに熱損
失が極めて少なくてすむ等の多くの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面説明図、
第２図は要部の拡大斜視図である。 １…断熱箱、２…地中ボイラー、３…タンク、
４，５…循環ポンプ、６…送り本管、７…放熱
管、８…戻り本管、９…温度検出装置、１０…短
絡管路、１１…混合三方弁、１２…降雪検知器、
１３…操作盤、１４…路面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 断熱箱に収納した地中ボイラーによつて常時
   タンク内の不凍液を一定温度に保ち貯留してお
   き、降雪時に該タンク内の不凍液と路面内に埋設
   した放熱管内の冷却された不凍液とを混合三方弁
   によつて混合して所定温度となつた不凍液を前記
   放熱管に送り路面上に降る雪を融かすとともに凍
   結防止を行なうことを特徴とした地中ボイラー加
   熱による無散水消雪方法。 ２ 断熱箱内に不凍液を満たしたタンクの一側に
   地中ボイラーと循環する循環加熱管路を循環ポン
   プを介して形成し、前記タンクの他側には送り本
   管、路面内に埋設した放熱管および戻り本管とか
   らなる循環放熱管路を循環ポンプを介して形成
   し、前記循環加熱管路によつて常時タンク内には
   60℃以下の一定温度の不凍液を貯留しておき、降
   雪時にタンク内の不凍液と前記循環放熱管路内の
   低温不凍液とを混合三方弁によつて混合して所定
   温度となつた不凍液を循環放熱管路に送り、該放
   熱管内を流れる不凍液の放熱により路面内に蓄熱
   して路面上に放熱し該路面に降る雪を融かすとと
   もに凍結防止を行なうことを特徴とした地中ボイ
   ラー加熱による無散水消雪方法。 ３ 循環放熱管路の総容積とタンクの容積比が
   １：0.3〜0.5となることを特徴とした請求項第２
   項記載の地中ボイラー加熱による無散水消雪方
   法。