JPH08134862A - Heat-pipe type snow-melting apparatus using compost as heat source - Google Patents
Heat-pipe type snow-melting apparatus using compost as heat sourceInfo
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- JPH08134862A JPH08134862A JP29587394A JP29587394A JPH08134862A JP H08134862 A JPH08134862 A JP H08134862A JP 29587394 A JP29587394 A JP 29587394A JP 29587394 A JP29587394 A JP 29587394A JP H08134862 A JPH08134862 A JP H08134862A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、熱源から被融雪部へ
の熱輸送手段としてヒートパイプを用いた融雪装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a snow melting apparatus using a heat pipe as a means for transporting heat from a heat source to a snow melting portion.
【0002】[0002]
【従来の技術】降雪量の多い地域では、日常生活の簡便
性や交通安全性を確保する観点から道路や屋根等の除雪
(除雪)が必須とされている。例えば道路の除雪は、シ
ョベルローダ等の土木機械による方法が一般的である
が、この種の除雪は、ある程度の積雪量になって初めて
行われるものであるうえに、除雪作業は交通を一時的に
遮断する場合もあるから、交通量の多い道路ではこれに
代わる方法が望まれる。また、路面の凍結を防止する手
段として石灰等の凍結防止剤を散布する手段が知られて
いるが、この凍結防止剤が車両や路面、ひいては周囲の
環境に悪影響を及ぼす場合もあるので、凍結防止剤を使
用することは必ずしも好ましい方法とは言い得ない。そ
こで最近では、道路の融雪や凍結防止を行う装置とし
て、地下水を散布する装置や、路面の直下にヒートパイ
プを埋設して地熱によって路面を保温する装置が知られ
ている。2. Description of the Related Art In an area where a large amount of snowfall occurs, snow removal (snow removal) on roads, roofs and the like is indispensable from the viewpoint of ensuring convenience of daily life and traffic safety. For example, snow removal on roads is generally done by using a civil engineering machine such as a shovel loader.However, this type of snow removal is performed only after a certain amount of snow has been accumulated, and snow removal work is performed temporarily on traffic. In some cases, roads with heavy traffic may require an alternative method. Also, as a means for preventing the freezing of the road surface, a means of spraying an antifreezing agent such as lime is known, but since this antifreezing agent may adversely affect the vehicle, the road surface, and eventually the surrounding environment, The use of inhibitors is not always the preferred method. Therefore, recently, as a device for preventing snow melting and freezing on a road, a device for spraying groundwater and a device for burying a heat pipe just below the road surface to keep the road surface warm by geothermal heat are known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述した地下水を散布
する装置は、地下水の温度が約5〜15℃程度であっ
て、雪を溶かすのに充分な熱量を持っていることによ
り、これを利用して路面の融雪を行う装置であるが、積
雪期の全般に亘って常時地下水を汲み上げて路面に散布
する必要があるため、地下水の消費量が多く、その結
果、地盤沈下を招くおそれが多分にあり、また地下水の
汲み上げに動力を必要とするために、ランニングコスト
が掛かる不都合があった。The above-mentioned device for spraying groundwater has a temperature of about 5 to 15 ° C. and has a sufficient amount of heat to melt snow. Although it is a device that performs snow melting on the road surface, it consumes a large amount of groundwater because it is necessary to constantly pump up groundwater and spray it on the road surface during the entire snow season, which may result in ground subsidence. In addition, since it requires power to pump up groundwater, running cost is inconvenient.
【0004】また、ヒートパイプによって地熱を路面近
くまで汲み上げる装置では、自然界の熱をそのまま利用
し、しかも熱の移動のみを行うものであるから、ランニ
ングコストがかからず、また可動部分のない装置とする
ことができるが、融雪に利用できる地熱の量に対して降
雪量が多い場合が多々あり、このような場合には補助熱
源を用いざるを得ず、結局、地熱の不足分を補うための
コストや設備を必要とする問題があった。Further, in a device for drawing up geothermal heat to the vicinity of the road surface by a heat pipe, since the heat in the natural world is used as it is and only the heat is transferred, no running cost is required and there is no moving part. However, in many cases the amount of snowfall is greater than the amount of geothermal heat that can be used for snow melting, and in such cases an auxiliary heat source must be used, and in the end, in order to compensate for the lack of geothermal heat. There was a problem that required the cost and equipment.
【0005】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、堆肥の発酵熱を有効に利用して安定した融雪を行
うことのできるヒートパイプ式融雪装置を提供すること
を目的とするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a heat pipe type snow melting apparatus capable of performing stable snow melting by effectively utilizing the fermentation heat of compost. is there.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、ヒートパイプの蒸発部が、発熱源とな
る堆肥に熱授受可能に配設されるとともに、そのヒート
パイプの凝縮部が、被融雪箇所に熱授受可能に配設され
ており、さらに前記ヒートパイプに作動流体の流量を制
御するバルブが備えられていることを特徴とするもので
ある。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is such that the evaporating portion of the heat pipe is arranged so as to be able to exchange heat with the compost serving as a heat source and the condensing portion of the heat pipe is provided. However, it is characterized in that it is arranged so that heat can be transferred to and from the snow-melted portion, and that the heat pipe is equipped with a valve for controlling the flow rate of the working fluid.
【0007】[0007]
【作用】周知の通り、堆肥は発酵に伴って熱を発生す
る。そして、この発明では、ヒートパイプの蒸発部が堆
肥と熱交換可能に配設されているから、バルブが開かれ
ている場合、ヒートパイプが自動的に動作を開始する。
すなわち、コンテナ内部の作動流体が、堆肥の保有する
熱に加熱されて蒸発し、ヒートパイプのうち内部圧力お
よび温度共に低い箇所、すなわち凝縮部に流動する。そ
して、そこで被融雪箇所に熱を奪われて、再度液相に戻
る。すなわち、堆肥の熱がヒートパイプを介して被融雪
箇所に運ばれる。なお、凝縮した作動流体は、重力ある
いはウィックによって蒸発部に還流し、そこで再度、堆
肥の熱によって加熱される。なお、融雪を必要としない
場合には、バルブを全閉することにより、蒸発部がドラ
イアウト状態となるため、ヒートパイプ機能が停止す
る。このように、堆肥の保有する熱を常時効率よく融雪
に利用することができる。[Function] As is well known, compost generates heat during fermentation. Further, in the present invention, since the evaporating portion of the heat pipe is arranged so as to be capable of exchanging heat with the compost, the heat pipe automatically starts operating when the valve is opened.
That is, the working fluid inside the container is heated by the heat of the compost to evaporate, and flows to a portion of the heat pipe where both the internal pressure and the temperature are low, that is, the condensing portion. Then, the heat is taken away by the snow-melted portion and returns to the liquid phase again. That is, the heat of the compost is transferred to the snow melting location via the heat pipe. The condensed working fluid is returned to the evaporation section by gravity or wick, and is heated there again by the heat of the compost. In addition, when snow melting is not required, the valve is fully closed to put the evaporation section in a dry-out state, so that the heat pipe function is stopped. In this way, the heat of the compost can always be efficiently used for snow melting.
【0008】[0008]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図1および図2は、この発明の融雪装置を盛
土の上に造った道路に適用した例を示す概略図である。
すなわち、アスファルトやコンクリート等からなる路面
1の直下には、ヒートパイプ2の一端部が埋設されてお
り、そのヒートパイプ2の他端部は、斜面3の近傍に設
置された堆肥箱4の内部に配設されている。また、路面
1には雪(図示せず)が堆積している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic views showing an example in which the snow melting apparatus of the present invention is applied to a road constructed on a bank.
That is, one end of the heat pipe 2 is buried immediately below the road surface 1 made of asphalt or concrete, and the other end of the heat pipe 2 is inside the compost box 4 installed near the slope 3. It is installed in. In addition, snow (not shown) is accumulated on the road surface 1.
【0009】前記堆肥箱4は、例えば斜面3から刈り取
られた草を収納して堆肥化させ、さらに、その堆肥5の
発酵熱を効率良く熱源として利用するために備えられる
ものであって、一例として図2に示すように、上方部が
自在に開閉する構成の矩形容器でコンクリートあるいは
金属等から形成されている。また、内部の洗浄を行い易
いように、側面の下方に排水孔6が設けられている。The compost box 4 is provided for accommodating, for example, grass cut from the slope 3 to form compost, and for efficiently utilizing the fermentation heat of the compost 5 as a heat source. As shown in FIG. 2, it is a rectangular container whose upper portion can be freely opened and closed, and is made of concrete or metal. Further, a drain hole 6 is provided below the side surface so that the inside can be easily washed.
【0010】前記ヒートパイプ2の一端部は、一例とし
て格子状に形成されるとともに、堆肥箱4の内壁に沿っ
て取り付けられている。このように構成することで、堆
肥箱4内に積上げられた堆肥5に部分的な温度差が生じ
ても、作動流体によるほぼ均一な吸熱を行うことがで
き、しかも、堆肥5を出し入れする際にヒートパイプ2
を損傷させるおそれが少ない。そして、その格子状に組
まれたヒートパイプ2の一端部からは、互いにほぼ平行
な2本の直管状のパイプが路面1に向けて延出してお
り、さらにその先端部が若干上方に位置付けされた状態
で路面1と地盤7との間に埋設されている。また、ヒー
トパイプ2のコンテナの途中には、流量制御弁8が介設
されている。これは作動流体の流量を調整してヒートパ
イプ2の動作を任意に制御するために備えられる。そし
て、上記のようなヒートパイプ2と堆肥箱4とのユニッ
トが、所定間隔で道路に沿って設置されている。As one example, one end of the heat pipe 2 is formed in a lattice shape and is attached along the inner wall of the compost box 4. With this configuration, even if a partial temperature difference occurs in the compost 5 stacked in the compost box 4, the working fluid can absorb heat almost uniformly, and when the compost 5 is taken in and out. To heat pipe 2
Less likely to damage the. Then, from one end portion of the heat pipe 2 assembled in the lattice shape, two straight pipes substantially parallel to each other extend toward the road surface 1, and the tip portion thereof is positioned slightly above. It is buried between the road surface 1 and the ground 7 in a closed state. A flow control valve 8 is provided in the middle of the container of the heat pipe 2. This is provided to adjust the flow rate of the working fluid to arbitrarily control the operation of the heat pipe 2. Then, the unit of the heat pipe 2 and the compost box 4 as described above is installed along the road at predetermined intervals.
【0011】ここで、ヒートパイプ2は、両端が閉じら
れた金属パイプなどの容器の内部に、真空脱気した状態
で水やアルコールなどの凝縮性の流体を作動流体として
封入したものであり、温度差が生じることにより動作
し、高温部で蒸発した作動流体が低温部で放熱・凝縮す
ることにより、作動流体の潜熱とし熱輸送する。そし
て、その見掛上の熱伝導率は、銅やアルミなどの金属と
比較して数十倍ないし数百倍程度優れている。Here, the heat pipe 2 is a condensable fluid such as water or alcohol enclosed as a working fluid in a vacuum deaerated state inside a container such as a metal pipe whose both ends are closed, It operates when a temperature difference occurs, and the working fluid evaporated in the high temperature portion radiates heat and condenses in the low temperature portion to transfer heat as latent heat of the working fluid. The apparent thermal conductivity is superior to metals such as copper and aluminum by several tens to several hundreds.
【0012】つぎに、上記のように構成されたこの装置
の作用を説明する。上記融雪装置を用いて道路の融雪・
凍結防止を実施する際には、まず、流量制御弁8が所定
の開度に開かれる。前述のように、ヒートパイプ2は傾
斜した状態で布設されているから、コンテナの一箇所に
溜められていた液相の作動流体がヒートパイプ2のうち
堆肥箱4内に配設された端部に流下する。Next, the operation of this apparatus constructed as described above will be described. Using the above snow melting equipment,
When carrying out freeze prevention, first, the flow rate control valve 8 is opened to a predetermined opening. As described above, since the heat pipe 2 is laid in an inclined state, the working fluid in the liquid phase stored in one place of the container is the end portion of the heat pipe 2 disposed in the compost box 4. Run down to.
【0013】一方、堆肥箱4の内部は、堆肥5の発酵熱
によって既に例えば70℃程度の温度に達している。し
たがって、流量制御弁8の開放と共にヒートパイプ2の
動作が開始される。すなわち、コンテナを介して伝えら
れる堆肥5の熱によって液相作動流体が蒸発し、作動流
体蒸気となってヒートパイプ2のうち内部圧力および温
度共に低い端部、すなわち路面に埋設された端部に向け
て流動する。したがって、ここではヒートパイプ2のう
ち堆肥箱4側に配設された端部が蒸発部9に、路面1側
に配設された端部が凝縮部10となる。On the other hand, the inside of the compost box 4 has already reached a temperature of, for example, about 70 ° C. due to the heat of fermentation of the compost 5. Therefore, the operation of the heat pipe 2 is started when the flow control valve 8 is opened. That is, the liquid-phase working fluid is evaporated by the heat of the compost 5 transmitted through the container to become working fluid vapor, and the end portion of the heat pipe 2 where both the internal pressure and the temperature are low, that is, the end portion embedded in the road surface. Flow toward. Therefore, here, the end of the heat pipe 2 arranged on the side of the compost box 4 serves as the evaporator 9, and the end of the heat pipe 2 arranged on the side of the road surface 1 serves as the condenser 10.
【0014】前述のように凝縮部10側の端部は、路面
1上の積雪によって温度が低くなっているから、そこに
流込んだ作動流体蒸気がその箇所で熱を奪われて凝縮す
る。換言すれば、約70℃前後の堆肥5の熱が作動流体
を介して路面1に伝達される。したがって、路面1上の
積雪が溶かされる。なお、放熱することにより凝縮した
作動流体は、コンテナ内底部を蒸発部9側の端部に向け
て流下し、そこにおいて再度加熱・蒸発され、以降同様
のサイクルが継続される。As described above, since the temperature of the end portion on the condenser portion 10 side is low due to the snow on the road surface 1, the working fluid vapor flowing into the end portion is deprived of heat and condensed. In other words, the heat of the compost 5 at about 70 ° C. is transferred to the road surface 1 via the working fluid. Therefore, the snow on the road surface 1 is melted. In addition, the working fluid condensed by radiating heat flows down the inner bottom of the container toward the end on the evaporator 9 side, is heated and evaporated again there, and the same cycle is continued thereafter.
【0015】他方、融雪を停止する場合には、流量制御
弁8を全閉すれば、そこよりも上方部分に液相作動流体
がプールされ、すなわち蒸発部9がドライアウト状態と
なるためヒートパイプ2として機能しなくなり、これに
より路面1が加熱されなくなる。また、いうまでもなく
夏期など融雪を実施しない季節には、流量制御弁9は全
閉した状態に維持される。On the other hand, when snow melting is stopped, if the flow rate control valve 8 is fully closed, the liquid phase working fluid is pooled above it, that is, the evaporation section 9 is in a dry-out state, so that the heat pipe. No more functioning as 2, so that the road surface 1 is no longer heated. Needless to say, the flow control valve 9 is maintained in the fully closed state during the season such as summer when snow melting is not performed.
【0016】このように、堆肥5の熱を逃がしにくい堆
肥箱4や蒸発部面積の大きいヒートパイプ2によって、
天候や時間に拘らず安定した道路融雪をクリーンな自然
エネルギーにより行うことができる。ひいては、従来融
雪の熱源として何等着目されていなかった堆肥5を利用
することで、いわゆる廃物の有効活用が図られる利点も
生じる。As described above, by the compost box 4 and the heat pipe 2 having a large evaporation area, it is difficult for the heat of the compost 5 to escape.
Stable snow melting can be performed with clean natural energy regardless of weather and time. Furthermore, by using the compost 5, which has not been paid any attention as a heat source for snow melting, there is an advantage that so-called waste can be effectively used.
【0017】なお、上記の実施例では、蒸発部側を格子
状に連結させたヒートパイプを採用したが、この発明は
上記の実施例に限定されるものではなく、一般的な単管
タイプのヒートパイプ、あるいは蒸発部と凝縮部とが循
環路によって接続されるループ型ヒートパイプを採用す
ることもでき、またそれらは任意にレイアウトすること
ができる。さらに、被融雪箇所は道路(路面)に限定さ
れず、例えば家屋の屋根や立体駐車場の出入り口のスロ
ープ等であっても同様に適用することができる。In the above embodiment, the heat pipe in which the evaporation portion side is connected in a grid pattern is adopted, but the present invention is not limited to the above embodiment, and is of a general single tube type. A heat pipe or a loop-type heat pipe in which the evaporation part and the condensation part are connected by a circulation path can be adopted, and they can be arbitrarily laid out. Further, the snow-melted portion is not limited to the road (road surface), and can be similarly applied to, for example, a roof of a house or a slope at the entrance of a multi-storey parking lot.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明では、ヒートパイプの蒸発部が堆肥と熱授受可能に、
凝縮部が被融雪箇所にそれぞれ熱授受可能に配設されて
おり、しかもヒートパイプには作動流体量を制御するバ
ルブが備られているので、堆肥から発生する発酵熱を利
用して安定的な融雪を行うことができる。As is apparent from the above description, in the present invention, the evaporating portion of the heat pipe can exchange heat with the compost,
Since the condensing part is arranged so that heat can be transferred to and from each of the snow melting points, and the heat pipe is equipped with a valve that controls the amount of working fluid, it is possible to use the fermentation heat generated from the compost to stabilize the heat. Can melt snow.
【図1】この発明の一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention.
【図2】ヒートパイプと堆肥箱とを一部切り欠いて示す
概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a heat pipe and a compost box partially cut away.
2…ヒートパイプ、 5…堆肥箱、 8…流量制御弁、
9…蒸発部、 10…凝縮部。2 ... Heat pipe, 5 ... Compost box, 8 ... Flow control valve,
9 ... Evaporator, 10 ... Condenser.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益子 耕一 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 長谷川 仁 東京都江東区木場一丁目5番1号 株式会 社フジクラ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Masuko 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Ltd. (72) Inventor Hitoshi Hasegawa 1-1-5, Kiba, Koto-ku, Tokyo Shareholders Inside Fujikura
Claims (1)
堆肥に熱授受可能に配設されるとともに、そのヒートパ
イプの凝縮部が、被融雪箇所に熱授受可能に配設されて
おり、さらに前記ヒートパイプに作動流体の流量を制御
するバルブが備えられていることを特徴とする堆肥を熱
源としたヒートパイプ式融雪装置。1. An evaporating part of a heat pipe is arranged to be able to transfer heat to a compost which is a heat source, and a condensing part of the heat pipe is arranged to be able to transfer heat to a snow-melted portion. Further, the heat pipe type snow melting apparatus using compost as a heat source, wherein the heat pipe is provided with a valve for controlling the flow rate of the working fluid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29587394A JPH08134862A (en) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | Heat-pipe type snow-melting apparatus using compost as heat source |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29587394A JPH08134862A (en) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | Heat-pipe type snow-melting apparatus using compost as heat source |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08134862A true JPH08134862A (en) | 1996-05-28 |
Family
ID=17826287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29587394A Pending JPH08134862A (en) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | Heat-pipe type snow-melting apparatus using compost as heat source |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08134862A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170342666A1 (en) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | Kenneth Joseph Lampe | Self-heating transportation network surface for preventing accumulation of snow or ice |
CN112923579A (en) * | 2021-03-25 | 2021-06-08 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Lying type anti-freezing expansion heat-collecting device and roadbed thereof |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP29587394A patent/JPH08134862A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170342666A1 (en) * | 2016-05-26 | 2017-11-30 | Kenneth Joseph Lampe | Self-heating transportation network surface for preventing accumulation of snow or ice |
CN112923579A (en) * | 2021-03-25 | 2021-06-08 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | Lying type anti-freezing expansion heat-collecting device and roadbed thereof |
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