JPH0447012A - 融雪装置 - 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］ この発明は例えば高架軌道上の列車によって排除され堆
積した電を融解処理し２列車走行を円滑にする融雪装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来の融雪装置は例えば実開昭５６−６８０１７号公報
に示さ九たものがあり、これを高架橋の高架軌道横に設
けられた貯雪溝内に堆積した電の融解処理に利用した場
合を第５図及び第す図に示し、第５図は縦断面図、第６
図は横断面図をそれぞれ示し。

これら各図において、（１）は基礎部が土壌（２）中に
埋設された橋脚、（３）は橋脚（１）の上部に設けられ
た高架橋であり、高架橋側壁（３ａ）と高架橋床（３ｂ
）を有している６（４）は高架橋床（３ｂ）に敷設され
た列車の高架軌道であり、枕木（５）とレール（６）と
から構成されている。（７）は高架軌道（４）横に平行
して設けられた計重溝、（８）は列車によって排除され
計重溝（７）内に堆積した雪、（９）は一方側（９ａ）
が土壌（２）中に埋設され、他方側（９ｂ）が高架橋（
３）の計重溝（７）底の下部に埋設され、内部に水、ア
ンモニア等の作動流体が封入されたヒートパイプである
。

次に動作について説明する。冬期において降雪があると
２列車の軌道上に積もった雪を軌道外に排除し２列車走
行を円滑に運ぶ必要がある。軌道が高架橋（３）の上に
設けられている場合は高架橋側壁（３ａ）があるため高
架橋（３）の外へ雪を排除することが困難であるので、
高架橋床（３ｂ）に高架軌道（４）と平行に計重溝（７
）を設け、この計重溝（７）内に排除した雪（８）を堆
積させて貯留した上、この雪（８）をヒートパイプ（９
）の熱輸送作用により融解処理している。すなわち、ヒ
ートパイプ（９）の一方側（９ａ）の温度に対しヒート
パイプ（９）の他方側（９ｂ）の温度が低くなると熱輸
送が行われる。例えば、積雪状態で計重溝（７）内の温
度がＯ℃径程度なる。一方。

土壌（２）中の温度は地中深さ１０ｍ程度において冬期
でも平均１３〜１５℃程度である。この上ｍ１（２）中
の熱によりヒートパイプ（９）の一方側（９ａ）が加熱
され、ヒートパイプ（９）内の作動流体は蒸気化し土壌
（２）中の熱量を蒸発潜熱として奪いヒートパイプ（９
）内を通ってヒートパイプ（９）の他方側（９ｂ）に移
動する。ヒートパイプ（９）の他方側（９ｂ）に移動し
た作動流体の蒸気は計重溝（７）側の方が土壌（２）側
より低い温度のため凝縮液化して計重溝（７）側に凝縮
潜熱を放出する。液化した作動流体はヒートパイプ（９
）の内壁面を伝ってヒートパイプ（９）の一方側（９ａ
）に還流する。以上の動作が自然的に繰り返し行われる
ことにより、土壌（２）の持つ熱量を計重溝（７）側に
熱輸送し、貯雷溝（７）内を０℃以上に加熱することが
でき、貯雷溝（７）内に堆積した雷（８）を融解処理し
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上述した従来装置では、土壌（２）を熱源
としているので、熱源の温度が低く、計重溝（７）内の
雪の堆積量が多い場合は十分な融雪効果を発揮できない
。また、融解処理している期間が継続すると、土壌（２
）の保有する熱が融解処理に消費されるので土壌（２）
の温度も順次低下し、融雪効果も次第に低下するという
課題がある。また、ヒートパイプ（９）の一方側（９ａ
）は土壌（２）中に地中深さ１０ｍ程度まで埋設してい
るためその埋設工事が大変面倒なものとなっていた。ま
た、ヒートパイプ（９）の他方側（９ｂ）は計重溝（７
）底の下部のコンクリート中に埋設しているためその埋
設工事が大変面倒なものとなると共に計重溝（７）内の
雪の融解処理がヒートパイプ（９）の他方側（９ｂ）か
らコンクリートを通じてのものであり、熱伝達効率が悪
＜ｍ電性能が低いものとなっていた。その結果、負荷応
答性が悪く、必要なときに速やかにｌ１ｉＩＦ性能を発
揮できないという課題もある。

この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものであり、融雪性能が高い融雪装置を得ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段］ この発明に係る融雪装置は、軌道横に放熱パネルを配設
し、と−ドパイブの一方側を温水流通部に熱的接触させ
、ヒートパイプの他方側を放熱パネルの片方面に熱的接
触して設け、温水流通部に温水を送水する送水ポンプを
設け、この送水ポンプ下流側にその送水ポンプにより導
入される水を加熱し温水として温水流通部側に導出する
ボイラを設けたものである。

また、別の発明のものは軌道横に放熱パネルを配設し、
ヒートパイプの一方側を温水流通部に熱的接触させ、ヒ
ートパイプの他方側を放熱パネルの片方面に熱的接触し
て設け、温水流通部に温水を送水する送水ポンプを設け
、この送水ポンプ下流側にその送水ポンプにより導入さ
れる水を加熱し温水として温水流通部側に導出するボイ
ラを設け、気象条件を計測するセンサを設け、このセン
サの出力に応じてボイラの燃焼制御を行う制御手段を設
けたものである。

また、別の発明のものは軌道横に放熱パネルを配設し、
ヒートパイプの一方側を温水流通部に熱的接触させ、ヒ
ートパイプの他方側を放熱パネルの片方面に熱的接触し
て設け、温水流通部に温水を送水する送水ポンプを設け
、この送水ポンプ下流側にその送水ポンプにより導入さ
れる水を加熱し温水として温水流通部側に導出するボイ
ラを設け、送水ポンプとボイラとの間の配管に配設され
送水ポンプにより吐出される水をボイラ下流側にバイパ
スさせるバイパス手段を設け、気象条件を計測するセン
サを設け、このセンサの出力に応じてバイパス手段のバ
イパス制御を行う制御手段を設けたものである。

［作用］ この発明における融雪装置は、送水ポンプによリボイラ
に導入された水はボイラで加熱されて温水となって温水
流通部に送水され、その温水流通部を流通する温水の熱
量をヒートパイプの一方側からヒートパイプの他方側に
熱輸送し、ヒートパイプの他方側から放熱パネルに効率
的に熱伝達され、放熱パネル上に堆積した雪を速やかに
融解処理する。

また、別のものは気象条件を計測するセンサの出力に応
じて制御手段によりボイラの燃焼制御を行い、放熱パネ
ル上に堆積した雪を気象条件に応じて効果的に且つ速や
かに融解処理する。

また、別のものは気象条件を計測するセンサの出力に応
じて制御手段によりバイパス手段のバイパス制御を行い
、放熱パネル上に堆積した雪を気象条件に応じて効果的
に且つ速やかに融解処理する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
。第１図において、（１）は橋脚、（３）は高架橋、　
　（３ａ）は高架橋側壁、　　（３ｂ）は高架橋床、（
４）は高架軌道、（５）は枕木、（６）はレール、（７
）は貯雷溝。

（８）は雷、　　（１０）は温水を供給する送水管、　
　（１１）は帰水管、　　（１２）は貯雷溝（７）内に
配置され、送水管（１０）からの温水が流通する温水流
通部、　　（１３）は送水管（１０）と温水流通部（１
２）の入口側とを接続する第１の接続管、　　（１４）
は帰水管（１１）と温水流通部（１２）の出口側とを接
続する第２の接続管、　　（１５）は計重溝（７）内に
配設され、内部に水、アンモニア等の作動流体が封入さ
れたヒートパイプであり、一方側（１５ａ）が温水流通
部（１２）と熱的接触されて接続されている。　　（１
６）はヒートパイプ（１５）の他方側（１５ｂ）に熱的
接触して装着された放熱パネルであり、この放熱パネル
（１６）上に雪が堆積される。　　（１７）は温水流通
部（１２）に温水を供給するための送水ポンプ、（１８
）は送水ポンプ（１７）下流側に配設され、送水ポンプ
（１７）により導入される水、即ち、温水流通部（１２
）からの流出水を加熱して温水として温水流通部（１２
）側に導出するボイラであり、　　（１８ａ）は燃焼部
である。

次に動作について説明する。冬期において降雪があると
２列車の高架軌道（４）上や貯雷溝（７）内に配置され
た放熱パネル（１６）上に積雪する。高架軌道（４）上
の積雪はレール（６）上を走行するロータリー車あるい
は先頭列車（図示せず）によって排除され、計重溝（７
）内の放熱パネル（１６）上に堆積する。

一方、温水流通部（１２）からの流出水は送水ポンプ（
１７）により吐出されボイラ（１８）に導入され、ボイ
ラ（１８）内で加熱されて高温の温水となって導出し送
水管（１０）から第１の接続管（１３）を経て放熱パネ
ル（１６）の下部に配置された温水流通部（１２）内を
流通する。この温水流通部（１２）にヒートパイプ（１
５）の一方１！（１５ａ）が熱的接触しており、温水流
通部（１２）内の温水によりヒートパイプ（１５）の一
方側（１５ａ）が加熱され、ヒートパイプ（１５）内の
作動流体は蒸気化し温水の熱量を蒸発潜熱として奪いヒ
ートパイプ（１５）内を通ってヒートパイプ（１５）の
他方側（１５ｂ）に移動する。ヒートパイプ（１５）の
他方側（１５ｂ）に移動した作動流体の蒸気は貯雷溝（
７）内に配置された放熱パネル（１６）の方が温水より
低い温度のため凝縮液化して計重溝（７）内に配置され
た放熱パネル（１６）に凝縮潜熱を放出する。この凝縮
潜熱により放熱パネル（１６）は加熱されて温度が高く
なる。

液化した作動流体はヒートパイプ（１５）の内壁面を伝
ってヒートパイプ（１５）の一方６１（１５ａ）に還流
する。

以上の動作が自然的に繰り返し行われることにより、送
水管（１０）から温水流通部（１２）に流通される温水
の熱量がヒートパイプ（１５）により放熱パネル（１６
）に効率的に熱輸送され、放熱パネル（１６）が０℃以
上に加熱され、計重溝（７）内の放熱パネル（１６）上
に堆積した雪（８）を融解処理する。尚、ヒートパイプ
（１５）により熱が奪われ低温となった温水は温水流通
部（１２）から第２の接続管（１４）を経て帰水管（１
１）に流出して還流され、再び送水ポンプ（１７）によ
りボイラ（１８）に導入され、ボイラ（１８）内で加熱
されて高温の温水となって導出し送水管（１０）から温
水流通部（１２）に流通される。

尚、上記実施例では高架橋（３）の１カ所の計重溝（７
）の場合について述べたが、第２図に示すように高架橋
（３）に高架軌道（４）が２カ所ある場合には計重溝（
７）を３カ所設け、各計重溝（７）にそれぞれ放熱パネ
ル（１６）ｔ　　ヒートパイプ（１５）、　　温水流通
部（１２）を設置し、送水管（１０）と帰水管（１１）
を各温水流通部（１２）に接続するようにしてもよい、
この場合は、高架橋床（３ｂ）の上に配管系統の温度上
昇に伴う温水の熱膨張を吸収すめための膨張タンク（１
９）を設置するのがよい。

また、第３図に示す別の発明のように、ボイラ（１８）
下流側の送水管（１０）に温水温度を計測する温度セン
サ（２０）を設け、気象条件を計測するセンサとして２
例えば気温を計測するセンサ（２１）、　　降雪量を計
測するセンサ（２２）を設け、これらセンサ（２０）、
　　（２１）、　　（２２）の出力に応じてボイラ（１
８）の燃焼部（１８ａ）の燃焼′＆ｉ！御を行う′ＩＲ
御手投手段３）を設けて放熱パネル（１６）上に堆積し
た雪（８）を融解処理するようにしてもよい、即ち２例
えばセンサ（２０）の出力値が所定値以上になれば制御
手段（２３）によりボイラ（１８）の燃焼部（１８ａ）
の燃焼停止ｉｇ御を行い、センサ（２０）の出力値が所
定値までは制御手段（２３）によリボイラ（１８）の燃
焼部（１８ａ）の燃焼制御を行い、センサ（２１）の出
力値が所定値以上になれば制御手段（２３）によりボイ
ラ（１８）の燃焼部（１８ａ）の燃焼停止制御し、セン
サ（２１）の出力値が所定値までは制御手段（２３）に
よりボイラ（１８）の燃焼部（１８ａ）の燃焼制御を行
い、センサ（２２）の出力値が所定値以下になれば制御
手段（２３）によりボイラ（１８）の燃焼部（１８ａ）
の燃焼停止制御を行い、センサ（２２）の出力値が所定
値以上のときは制御手段（２３）によりボイラ（１８）
の燃焼部（１８ａ）の燃焼制御を行い、放熱パネル（１
６）上に堆積した雪（８）を効果的に融解処理するよう
にしてもよい。

また、Ｉ！４図に示す別の発明のように、ボイラ（１８
）下流側の送水管（ｌＯ）に温水温度を計測する温度セ
ンサ（２０）を設け、気象条件を計測するセンサとして
２例えば気温を計測するセンサ（２１）、　　ＩＩ雷量
を計測するセンサ（２２）を設け、送水ポンプ（１７）
とボイラ（１８）との間に送水管（１０）に送水ポンプ
（１７）により吐出される水をボイラ（１８）下流側に
バイパスさせる例えば三方弁等のバイパス手段（２４）
を設け、これらセンサ（２０）、　　（２１）、　　（
２２）の出力に応じてバイパス手段（２４）のバイパス
制御を行うＩ’ｌ＋御手段（２５）を設けて放熱パネル
（１６）上に堆積した雪（８）を融解処理するようにし
てもよい、即ち１例えばセンサ（２０）の出力値が所定
値以上になれば制御手段（２５）によりバイパス手段（
２４）のバイパス制御を行い温水温度をｇｉ！Ｌ、　　
センサ（２０）の出力値が所定値までは制御手段（２５
）によりバイパス手段（２４）のバイパス停止ａｍを行
い、センサ（２１）の出力値が所定値以上になれば制御
手段（２５）によりバイパス手段（２４）のバイパスＩ
ＩＩＩ＃を行い温水温度を調整し、センサ（２１）の出
力値が所定値までは制御手段（２５）によりバイパス手
段（２４）のバイパス停止制御を行い、センサ（２２）
の出力値が所定値以下になれば制御手段（２５）により
バイパス手段（２４）のバイパス制御を行い温水温度を
調整し、センサ（２２）の出力値が所定値以上のときは
制御手段（２５）によりバイパス手段（２４）のバイパ
ス停止制御を行い、放熱パネル（１６）上に堆積した雪
（８）を効果的に融解処理するようにしてもよい、また
、温水の温度を単純に調整する場合はセンサ（２０）の
出力に応じて制御手段（２５）によりバイパス手段（２
４）のバイパス制御を行えばよい。

また、第３図ないし第５図に示すように放熱パネル（１
６）、　　ヒートパイプ（１５）、　温水流通部（１２
）のユニットを計重溝（７）の延在方向に複数ユニット
配置し、各計重溝（７）内にそれぞれ送水管（１０）、
　帰水管（１１）を配置し、各温水流通部（１２）とは
ＩＩＩの接続管（１３）、第２の接続管（１４）により
接続し、また。

送水管（１０）は３つに分岐して温水を供給すると共に
帰水管（１１）は３つを１つにまとめて還流させる構成
としてもよい。要するに、計重溝（７）の延在方向に複
数ユニット配置すればその分だけ高架軌道（４）の融雪
距離を延長することができる。

尚、上記実施例では気象条件を計測するセンサとして、
複数設けた場合について述べたが、各々の組合せあるい
は何れかのセンサにより融雪を行うようにしてもよいこ
とは勿論のことである。

また、上記実施例では温水流通部（１２）からの流出水
を送水ポンプ（１７）によりボイラ（１８）に導入させ
る場合について述べたが、送水ポンプ（エフ）の上流側
にタンク（図示せず）を設けて温水流通部（１２）から
の流出水を貯留し、タンク内の水を送水ポンプ（１７）
によりボイラ（１８）に導入させるようにしてもよく、
この場合は安定した温水の供給が図れると共に急激な負
荷要求に対しても十分に対処することが可能となる。

以上のように、熱源として地熱利用から温水利用とした
ことにより、安定した熱量を確保できると共に負荷に応
じて温水の熱量調整ができる。また、　ヒートパイプを
土壌中やコンクリート中に埋設するのではなく、計重溝
内に配置するので、ヒートパイプの配設工事が簡易とな
ると共にコンクリートを通じた間接的な融解処理ではな
く放熱パネルにより直接的な融解処理であり、融雪性能
が著しく高いものとなる。その結果、負荷応答性が良く
なると共に必要なときに速やかに十分に融雪性能を発揮
することができる。

ところで、上記説明では高架橋の高架軌道の融雪の場合
について述べたが、高架橋ではなく平坦軌道の融雪の場
合には平坦軌道横にヒートパイプ。

放熱パネル、温水流通部を配設し、送水管、帰水管を温
水流通部に第１の接続管、Ｉ［２の接続管により接続し
て融雪装置を構成すればよく、上記実施例と同様の効果
を奏する。

［発明の効果］ この発明は以上説明した通り、送水ポンプによリボイラ
に導入された水はボイラで加熱されて温水となって温水
流通部に送水され、その温水流通部を流通する温水の熱
量をヒートパイプの一方側から他方側に熱輸送し、ヒー
トパイプの他方側から放熱パネルに効率的に熱伝達する
ようにしたので、放熱パネル上に堆積した雪を直接的に
融解処理することができ、！１雪性能が高く応答の早い
融雪装置を得ることができる。

また、別のものは気象条件を計測するセンサの出力に応
じて制御手段によりボイラの燃焼制御を行い、放熱パネ
ル上に堆積した雪を気象条件に応じて効果的に且つ速や
かに融解処理することができる融雪装置を得ることがで
きる。

また、別のものは気象条件を計測するセンサの出力に応
じて制御手段によりバイパス手段のバイパス制御を行い
、放熱パネル上に堆積した雪を気象条件に応じて効果的
に且つ速やかに融解処理することができる融雪装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

ｊ１１図はこの発明の一実施例による融雪装置を示す横
断面図、第２図はこの発明の他の実施例による融雪装置
を示す横降面図、第３図は・別の発明の実施例による融
雪装置を示す系統図、１４図は別の発明の実施例による
融雪装置を示す系統図。 第５図及び１１６図は従来の融雪装置を示す縦断面図及
び横断面図である。 図において、（４）は軌道、（８）は雷、　　（１２）
は温水流通部、　　（１５）はヒートパイプ、　　（１
６）は放熱パネル。 （１７）は送水ポンプ、　　（１８）はボイラ、　　（
２１）、　　（２２）はセンサ、　　（２３）、　　（
２５）は制御手段、　　（２４）はバイパス手段である
。 尚９図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）軌道横に配設され、雪が堆積される放熱パネルと
   、温水が流通する温水流通部と、一方側が上記温水流通
   部と熱的接触され、他方側が上記放熱パネルの片方面に
   熱的接触して装着されたヒートパイプと、上記温水流通
   部に上記温水を送水する送水ポンプと、上記送水ポンプ
   下流側に配設され、上記送水ポンプにより導入される水
   を加熱して温水として上記温水流通部側へ導出するボイ
   ラとを備えたことを特徴とする融雪装置。
2. （２）軌道横に配設され、雪が堆積される放熱パネルと
   、温水が流通する温水流通部と、一方側が上記温水流通
   部と熱的接触され、他方側が上記放熱パネルの片方面に
   熱的接触して装着されたヒートパイプと、上記温水流通
   部に上記温水を送水する送水ポンプと、上記送水ポンプ
   下流側に配設され、上記送水ポンプにより導入される水
   を加熱して温水として上記温水流通部側へ導出するボイ
   ラと、気象状況を計測するセンサと、上記センサの出力
   に応じて上記ボイラの燃焼制御を行う制御手段とを備え
   たことを特徴とする融雪装置。
3. （３）軌道横に配設され、雪が堆積される放熱パネルと
   、温水が流通する温水流通部と、一方側が上記温水流通
   部と熱的接触され、他方側が上記放熱パネルの片方面に
   熱的接触して装着されたヒートパイプと、上記温水流通
   部に上記温水を送水する送水ポンプと、上記送水ポンプ
   下流側に配設され、上記送水ポンプにより導入される水
   を加熱して温水として上記温水流通部側へ導出するボイ
   ラと、上記送水ポンプと上記ボイラとの間の上記送水管
   に配設され、上記送水ポンプにより吐出される水を上記
   ボイラ下流側にバイパスさせるバイパス手段と、気象状
   況を計測するセンサと、上記センサの出力に応じて上記
   バイパス手段のバイパス制御を行う制御手段とを備えた
   ことを特徴とする融雪装置。