JPH0730525B2 - 無散水消雪施設 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積雪寒冷地域の道路等
に適用される無散水消雪施設に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、冬期間に降雪量の多い地域にあ
っては、路面等の雪を良好に除去する手段が必要とされ
ている。従来、この種の手段として多用されているもの
に、路面下に埋設された放熱管内に温水を供給し、この
放熱管内を通過する温水の放熱によって路面を加温し
て、この路面の表面の雪を融かす無散水消雪施設があ
る。

【０００３】上記の無散水消雪施設として、例えば図４
に示すものが知られており、これは特公平４−４５６０
６に開示されたものである。この図において、符号１は
地盤であり、この地盤１内に設置された断熱箱２には地
中ボイラ３が設けられている。そして、この地中ボイラ
３によってタンク４内の水が加熱されて、このタンク４
内にて一定高温度にされた温水が貯留されるようになっ
ている。また、地盤１には、舗装体５内に放熱管６が埋
設されており、この放熱管６内に、循環ポンプ７によっ
てタンク４内の温水を供給し、この温水の熱によって舗
装体５を加熱することにより、この舗装体５の表面の雪
を融かすようになっている。現在、このような無散水消
雪施設は、坂道、交差点内歩道、空港の滑走路等に適宜
設けることによって、広く用いられているのは周知の通
りである。

【０００４】ところで、上記のような無散水消雪施設に
あっては、ボイラ３によって温水を加熱するものである
ので、燃料費が嵩んでしまうという問題があり、このた
め、温泉地や工場地帯においては、温泉水や産業排水等
温水の熱を利用したものが使用されている。即ち、熱交
換器を設けて、放熱管６へ供給する温水をタンク４から
引き出して、温泉水あるいは産業排水の熱によって温め
るようにしたものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように温泉水あるいは産業排水の熱を利用した無散水消
雪施設にあっては、運転コストを低減させることができ
る反面、降雪、積雪量が一時的に多くなったときに、こ
れら温泉水あるいは産業排水では熱量が不足してしま
い、良好な融雪を行うことが困難であるという問題があ
った。しかも、特に、産業排水は、日によって水温にば
らつきがあり、温水を安定させることができなかった。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、極めて経済的にかつ良好な融雪を行うことが可能
な無散水消雪施設を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明の無散水消雪
施設は、舗装体に埋設された放熱管へ貯水タンク内に貯
留された温水を供給ポンプによって供給することにより
前記舗装体を加熱してこの舗装体上の雪を融かす無散水
消雪施設において、前記貯水タンク内の温水を引き出し
て、温泉水あるいは産業排水と熱交換を行わせて温水を
温める熱交換手段と、貯水タンク内の温水の温度を検出
する水温検知器と、前記貯水タンク内の温水を加熱する
ボイラと、該ボイラを介して前記貯水タンク内の温水を
循環させる加熱用管路の途中に設けられ、該加熱用管路
の流路を開閉させる電磁弁と、該水温検知器からの検出
信号に基づいて、前記貯水タンク内の温水が融雪可能な
最低温度以下となった際に、前記ボイラを作動させる制
御部とを具備してなることを特徴としている。第２の発
明の無散水消雪施設は、気象状態を検知する検知手段が
設けられており、前記制御部が、前記検知手段からの検
知信号に基づいて、前記供給ポンプの駆動を制御してな
ることを特徴としている。

【０００８】

【作用】第１の発明の無散水消雪施設によれば、熱交換
手段にて温泉水あるいは産業排水によって温められた温
水が貯水タンクから放熱管へ供給されると、この放熱管
が埋設された舗装体が加熱されて、この舗装体上の雪が
融かされる。ここで、降雪、積雪量が一時的に多くな
り、熱交換器による温水の加熱が不十分となって、放熱
管へ供給する温水が融雪可能な最低温度以下となったこ
とが水温検知器によって検出されると、制御部によって
電磁弁が開作動され、貯水タンク内の温水がボイラを通
ることにより加熱され、確実な融雪が行われる。第２の
発明の無散水消雪施設によれば、検知手段から検知信号
が制御部へ出力されると、この制御部が、放熱管へ温水
を供給する必要の有無、即ち、降雪状態であるかあるい
は路面が凍結状態であるかを判断して供給ポンプを的確
に作動させる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図によって詳細に説
明する。図１は本実施例の無散水消雪施設１０を示す図
であり、この図において符号１１は消雪部、符号１２は
温水加温部、符号１３は制御部である。

【００１０】消雪部１１は、伝熱および蓄熱効果の高い
素材からなる舗装体１５の内部に、この舗装体１５全体
を蛇行するように放熱管１６を埋設して構成されてい
る。この放熱管１６は、薄肉ステンレス鋼等からなり、
舗装体１５の厚みに応じて放熱管１６の軸心から舗装体
１５の上端まで４〜１５cmの深さで埋設されている。
また、舗装体１５には、地温検知器（検知手段）１７が
埋設されており、この地温検知器１７によって舗装体１
５の温度を計測することができるようになっている。

【００１１】放熱管１６には、その温水入口側に、温水
供給管１８ａが接続されており、この温水供給管１８ａ
の端部に接続されて貯水タンク２１内に設けられた供給
ポンプ２２によって貯水タンク２１内の温水が供給され
るようになっている。また、放熱管１６の温水出口側に
は、貯水タンク２１に端部が接続された温水排水管１８
ｂが接続されており、この放熱管１６を通過した温水が
温水排水管１８ｂを介して貯水タンク２１へ戻されるよ
うになっている。

【００１２】また、貯水タンク２１内には、温水引き出
しポンプ３２が設けられており、この温水引き出しポン
プ３２には、熱交換管路（熱交換手段）３３が接続され
ている。この熱交換管路３３は、その途中が螺旋状に形
成された螺旋部３３ａとされており、この螺旋部３３ａ
が、熱交換槽（熱交換手段）３６内に配置され、さら
に、この熱交換管路３３は、その端部が貯水タンク２１
内に配管されいる。そして、前記温水引き出しポンプ３
２によって引き出された温水が熱交換管路３３を通過す
ることにより、その螺旋部３３ａにて、熱交換槽３６内
に流入される温泉水あるいは産業排水の熱によって温め
られて、再び貯水タンク２１内へ戻されるようになって
いる。

【００１３】また、前記熱交換管路３３には、温水引き
出しポンプ３２と螺旋部３３ｂとの間にて加熱用管路３
５が接続されており、この加熱用管路３５の端部は、格
納室４１内に設置されたボイラ３７を通り、再び、貯水
タンク２１へ戻されている。即ち、温水引き出しポンプ
３２によって引き出された温水の一部が、加熱用管路３
５へ送り込まれ、その途中に設けられたボイラ３７によ
って加熱され、貯水タンク２１へ戻されるようになって
いる。また、この加熱用管路３５には、前記温水引き出
しポンプ３２とボイラ３７との間に電磁弁３８が設けら
れており、この電磁弁３８によって加熱用管路３５の流
路が開閉されるようになっている。そして、この電磁弁
３８によって加熱用管路３５の流路が開かれることによ
り、貯水タンク２１内の温水が加熱用管路３５を介して
ボイラ３７を通り、加熱されて貯水タンク２１へ戻され
るようになっている。なお、電磁弁３８によって加熱用
管路３５の流路が閉ざされてボイラ３７へ貯水タンク２
１内の温水が供給されなくなると、このボイラ３７に内
蔵された自己制御回路によって自動的に停止するように
なっている。

【００１４】また、前記貯水タンク２１内には、水温検
知器３１が設けられており、貯水タンク２１に貯留され
ている温水の水温を検出するようになっている。また、
前記格納室４１内には、制御部１３が設けられている。
この制御部１３は、前記水温検知器３１からの検出信号
に基づいて、電磁弁３８及び温水引き出しポンプ３２を
制御するもので、前記水温検知器３１によって貯水タン
ク２１内の温水の水温が所定温度以下となった際に、前
記電磁弁３８を開口させ、この電磁弁３８によって流路
が開口された加熱用管路３５へ温水ポンプ３２によって
貯水タンク２１内の温水を送り込ませ、その温水をボイ
ラ３７によって加熱して再び貯水タンク２１へ戻すよう
になっている。

【００１５】また、格納室４１には、その外部に降雪状
態を感知する降雪感知器（検知手段）４２が設けられて
おり、この降雪感知器４２からの感知信号が制御部１３
へ送信されるようになっている。また、制御部１３に
は、他に前記地温検知器１７からの検知信号も送信され
るようになっており、これら降雪感知器４２及び地温検
知器１７からの信号に基づいて、前記供給ポンプ２２及
び温水引き出しポンプ３２の駆動を制御するようになっ
ている。なお、符号４３は、それぞれの管路の流路を開
閉させる弁であり、符号４４は、電磁弁３８の両端部に
接続されたバイパス管路４５に設けられ、電磁弁３８の
万一の故障時に臨時に開閉される弁である。

【００１６】次に、上記のように構成された無散水消雪
施設の制御部１３による制御を図２に示すフローチャー
ト図によって説明する。 ステップＳ１ 制御部１３が降雪感知器４２からの感知信号に基づい
て、雪が降っているか否かを判断し、雪が降っている場
合には、ステップＳ２へ移行し、降っていない場合に
は、ステップＳ３へ移行する。

【００１７】ステップＳ２ 供給ポンプ２２が作動されて、放熱管１６へ貯水タンク
２１内の貯留されている温水が送り込まれ、その後ステ
ップＳ１へ移行する。

【００１８】ステップＳ３ 地温検知器１７からの検知信号に基づいて、制御部１３
が、地温が規定温度（ここでは、約３℃）以上であるか
否かを判断する。ここで、地温が規定温度に満たない場
合は、ステップＳ５へ移行し、規定温度以上である場合
は、ステップＳ４へ移行する。

【００１９】ステップＳ４ 地温検知器１７からの信号に基づいて、供給ポンプ２２
が停止された後、ステップＳ１へ移行する。

【００２０】ステップＳ５ 地温検知器１７からの信号に基づいて、供給ポンプ２２
が作動された後、ステップＳ１へ移行する。

【００２１】また、制御部１３は、水温検知器３１に基
づいて、次のような制御を行うようになっており、その
制御を図３のフローチャート図によって説明する。 ステップＳ６ 制御部１３は、水温検知器３１からの検出信号に基づい
て、貯水タンク２１内の温水の温度を監視し、この温度
が所定温度以上（ここでは、融雪に必要とされる充分な
水温約１８℃以上）であるか否かを判断する。そして、
水温が所定温度以上である場合には、ステップＳ１０へ
移行し、１８℃に満たない場合には、ステップＳ７へ移
行する。

【００２２】ステップＳ７ 温水引き出しポンプ３２が作動され、この温水引き出し
ポンプ３２によって貯水タンク２１内の温水が熱交換管
路３３へ送り込まれ、この熱交換管路３３の熱交換部３
３ａにて、熱交換槽３６内へ送り込まれる温泉水あるい
は産業排水によって温水が温められて貯水タンク２１へ
戻される。

【００２３】ステップＳ８ 水温検知器３１からの検出信号に基づいて、制御部１３
が貯水タンク２１内の温水の温度を監視し、この温度が
最低温度以下、即ち、放熱管１６へ温水を流した際に、
舗装体１５上の雪が融ける最低温度以下（ここでは、水
温１４℃以下）であるか否かを判断する。そして、水温
が最低温度以下である場合には、ステップＳ９へ移行
し、最低温度よりも高い場合には、ステップＳ６へ移行
する。

【００２４】ステップＳ９ 電磁弁３８へ制御信号を出力してこの電磁弁３８によっ
て加熱用管路３５の流路を開口させる。これにより、熱
交換管路３３へ送り込まれる温水の一部が加熱用管路３
５へ引き込まれて、ボイラ３７へ送り込まれ、このボイ
ラ３７によって加熱されて、貯水タンク２１へ戻され
る。

【００２５】ステップＳ１０ 水温検知器３１からの信号に基づいて、電磁弁３８が閉
とされ、加熱用管路３５を閉じさせる。これによりボイ
ラ３７へ温水が送り込まれなくなりボイラ３７からの加
熱水も停止した後ステップＳ６へ移行する。

【００２６】ステップＳ１１ 水温検知器３１からの信号に基づいて、引き出しポンプ
３２が停止された後に、ステップＳ６へ移行する。

【００２７】このように、上記実施例の無散水消雪施設
１０によれば、貯水タンク２１内の温水の温度が所定温
度（約１８℃）に満たない場合に、引き出しポンプ３２
を作動させて貯水タンク２１の温水を熱交換管路３３へ
送り込み、熱交換槽３６内に配置された熱交換部３３ａ
を通過させ、温泉水あるいは産業排水によって、引き出
した温水を温めることにより、この温水によって舗装体
１５が温められて、この舗装体１５上の雪が融かされ
る。

【００２８】また、例えば、積雪、降雪量が一時的に多
くなったり、温泉水あるいは産業排水の温度変化によっ
て温泉水あるいは産業排水による温水の加熱が不十分と
なり、この温水の温度が最低温度（約１４℃）以下とな
った場合は、制御部１３によって電磁弁３８が閉作動さ
れ加熱用管路３５の流路が開口され、熱交換管路３３へ
送り込まれる温水がボイラ３７を通過することにより、
このボイラ３７によって加熱されて貯水タンク２１内へ
戻される。即ち、貯水タンク２１内に貯留されている温
水を、舗装体１５上の雪を融かすことができる最適温度
に常に維持して、熱量の不足による融雪不良をなくすこ
とができるとともに、ボイラ３７の作動を最小限に抑さ
えて、燃料の消費量を低減させ、運転コストを大幅に低
減させることができる。

【００２９】また、制御部１３が降雪感知器４２及び地
温検知器１７からの信号に基づいて、降雪状態である
か、あるいは降雪状態でなくとも地温が規定温度に満た
ないと判断したときに、供給ポンプ２２を作動させて、
放熱管１６へ貯水タンク２１の温水を送り込み、舗装体
１５を温めてこの舗装体１５上の雪を融かすもの、即
ち、この消雪施設１０を必要なときにのみ作動させるも
のであるので、その運転効率を大幅に向上させることが
でき、さらに運転コストを低減させることができるとと
もに、確実な融雪を行うことができる。

【００３０】なお、上記実施例の無散水消雪施設１０の
具体的な構成及び構造は実施例に限定されない。また、
この無散水消雪施設１０の設置場所は、いかなる場所で
も良く、例えば、車道は勿論のこと、例えば、歩道、
橋、建築物の屋根等多方面の利用が可能である。なお、
特に、外気温の低い地域においては、温水に、鉱物性あ
るいは植物性の不凍液を適当な比率（通常２０〜３０
％、Ｍａｘ６０％の比率）にて混合させることにより、
温水の凍結を未然に防止することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の無散水
消雪施設によれば、下記の効果を得ることができる。熱
交換手段にて温泉水あるいは産業排水の熱を温水へ伝達
させるものであるので、これら温泉水あるいは産業排水
の熱を有効に利用することができる。また、例えば、積
雪、降雪量が一時的に多くなったり、温泉水あるいは産
業排水の温度変化によって温泉水あるいは産業排水によ
る温水の加熱が不十分となり、この温水の温度が融雪に
必要な最低温度以下となった場合は、制御部が電磁弁を
開に作動させて貯水タンクの温水をボイラにより加熱す
るものであるので、貯水タンク内に貯留されている温水
を、舗装体上の雪を融かすことができる最適温度に常に
維持させることができ、熱量の不足による融雪不良をな
くすことができるとともに、ボイラの作動を最小限に抑
さえて、燃料の消費量を低減させ、運転コストを大幅に
低減させることができる。また、気象状態を検知する検
知手段からの信号に基づいて、制御部が放熱管へ温水を
供給する供給ポンプの駆動を制御するものであるので、
放熱管への温水の供給を的確に行うことができる。即
ち、この消雪施設を必要なときにのみ作動させるもので
あるので、その運転効率を大幅に向上させることがで
き、さらに運転コストを低減させることができるととも
に、確実な融雪を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の無散水消雪施設の構成及び
構造を説明する無散水消雪施設の断面図である。

【図２】制御部による各装置の制御を説明するフローチ
ャート図である。

【図３】制御部による各装置の制御を説明するフローチ
ャート図である。

【図４】従来の無散水消雪施設の構成及び構造を説明す
る無散水消雪施設の断面図である。

【符号の説明】

１０ 無散水消雪施設 １３ 制御部 １５ 舗装体 １６ 放熱管 １７ 地温検知器（検知手段） ２１ 貯水タンク ２２ 供給ポンプ ３１ 水温検知器 ３３ａ 熱交換部（熱交換手段） ３５ 加熱用管路 ３６ 熱交換槽（熱交換手段） ３７ ボイラ ３８ 電磁弁 ４２ 降雪感知器（検知手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舗装体に埋設された放熱管へ貯水タンク
   内に貯留された温水を供給ポンプによって供給すること
   により前記舗装体を加熱してこの舗装体上の雪を融かす
   無散水消雪施設において、 前記貯水タンク内の温水を引き出して、温泉水あるいは
   産業排水と熱交換を行わせて温水を温める熱交換手段
   と、貯水タンク内の温水の温度を検出する水温検知器
   と、前記貯水タンク内の温水を加熱するボイラと、該ボ
   イラを介して前記貯水タンク内に温水を循環させる加熱
   用管路の途中に設けられ、該加熱用管路の流路を開閉さ
   せる電磁弁と、前記水温検知器からの検出信号に基づい
   て、前記貯水タンク内の温水が融雪可能な最低温度以下
   となった際に、前記電磁弁を開作動させる制御部とを具
   備してなることを特徴とする無散水消雪施設。
2. 【請求項２】 気象状態を検知する検知手段が設けられ
   ており、前記制御部は、前記検知手段からの検知信号に
   基づいて、前記供給ポンプの駆動を制御してなることを
   特徴とする請求項１記載の無散水消雪施設。