JPH10102822A - 融雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切な熱量供給を行なって、熱効率の高い融
雪を行ない得る融雪装置を提供することを解決すべき課
題とする。 【解決手段】 融雪用放熱器１１と、熱源機１２と、融
雪用温水を循環させる温水回路１３と、前記融雪用温水
を循環させる循環ポンプ１５とを備え、前記温水回路
が、複数に分岐して設けられた放熱管１８を有し、これ
らの各放熱管には、各放熱管への融雪用温水の供給およ
びその停止をなす開閉弁が設けられ、下流側の端部に
は、各放熱管から送り出される融雪用温水の温度を測定
する温度センサー２４がそれぞれ設けられ、前記各開閉
弁が前記各温度センサーからの温度情報に基づき開閉駆
動させられるようになされていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駐車場や道路ある
いは屋根等に設置されて、これらに積もった雪を溶かす
融雪装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の融雪装置として図５に示
す構造のものが知られている。

【０００３】この図に符号１で示す融雪装置は、屋外に
設置される融雪用放熱器２と、融雪用温水を生成する熱
源機３と、この熱源機３と前記融雪用放熱器２との間で
前記融雪用温水を循環させる温水回路４とによって構成
されており、前記温水回路４は、前記融雪用放熱器２内
において複数に分岐されて複数の放熱管５（５ａ〜５
ｃ）となされている。

【０００４】これらの各放熱管５（５ａ〜５ｃ）の流入
側の端部は、前記熱源機３の温水供給部に接続された分
配ヘッダー６へ接続されているとともに、吐出側の端部
は、前記熱源機３の温水戻し部に接続された集合ヘッダ
ー７へ接続され、さらに、これらの各放熱管５（５ａ〜
５ｃ）が蓄熱材によって覆われることにより、前記融雪
用放熱器２となされている。

【０００５】そして、このように構成された従来の融雪
装置１は、熱源機３において生成された融雪用温水が、
温水回路４により、融雪用放熱器２と前記熱源機３との
間で循環させられるとともに、前記融雪用放熱器２を通
過する間における積雪との熱交換により、この積雪を溶
かすようになっている。

【０００６】そして、前記融雪用温水は、熱源機３から
分配ヘッダー６へ供給された後に、この分配ヘッダー６
から各放熱管５（５ａ〜５ｃ）へ分配供給されることに
より、これらの放熱管５（５ａ〜５ｃ）を覆って設けら
れている蓄熱材を暖め、さらに、これらの放熱管５（５
ａ〜５ｃ）から集合ヘッダー７に集合させられた後に、
前記熱源機３へ戻されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
構成された従来の融雪装置においては、各放熱部５（５
ａ〜５ｃ）に融雪用温水を常時循環させることによって
融雪を行なうようにしていることから、つぎのような不
具合が生じている。

【０００８】すなわち、連続的に融雪用温水を循環させ
ていることから、必要以上の熱量を蓄熱材に供給してし
まい、無駄な放熱が増加するといった問題点である。

【０００９】また、分配ヘッダー６によって各放熱管５
（５ａ〜５ｃ）へ融雪用温水を分配供給しているため
に、各放熱管５（５ａ〜５ｃ）における融雪用温水の流
量が減少して、各放熱管５（５ａ〜５ｃ）の出口での前
記融雪用温水の温度が下がりすぎてしまい、前記蓄熱材
の全体的な温度分布にむらが生じ、さらに、各放熱管５
（５ａ〜５ｃ）を流れる融雪用温水の流量が不均一にな
りやすい。

【００１０】一方、このような後者の問題点を解消する
ための一手段として、熱交換器３の能力を高めて、前記
融雪用温水の循環量を増やすことが考えられるが、加熱
器３等の大型化を招き、システムの設置コストが高騰す
るといった不具合が生じる。

【００１１】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、適切な熱量供給を行なって、熱効率の
高い融雪を行ない得る融雪装置を提供することを第１の
解決すべき課題とし、装置の大型化を招くことなく十分
な流量を確保し均一な温度分布や融雪温水量を確保する
ことのできる融雪装置を提供することを第２の解決すべ
き課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の融雪装置は、前述した第１の課題を解決するために、
屋外に設置される融雪用放熱器と、融雪用温水を生成す
る熱源機と、この熱源機と前記融雪用放熱器との間で前
記融雪用温水を循環させる温水回路と、前記融雪用温水
を循環させる循環ポンプとを備え、前記温水回路が、複
数に分岐して設けられた放熱管を有し、これらの各放熱
管の上流側の端部には、各放熱管への融雪用温水の供給
およびその停止をなす開閉弁が設けられ、かつ、下流側
の端部には、各放熱管から送り出される融雪用温水の温
度を測定する温度センサーがそれぞれ設けられ、前記各
開閉弁が前記各温度センサーからの温度情報に基づき開
閉駆動させられるようになされていることを特徴とする
ものである。

【００１３】本発明の請求項２に記載の融雪装置は、前
述した第１および第２の課題を解決するために、請求項
１において、前記複数の開閉弁の内の一つの開閉弁が閉
止された後に、他の開閉弁が順次開閉駆動させられるよ
うになされていることを特徴とするものである。

【００１４】また、本発明の請求項３に記載の融雪装置
は、前述した第１および第２の課題を解決するために、
請求項１あるいは請求項２において、前記複数の放熱管
の一つが、優先して融雪用温水が供給される優先放熱管
となされ、この優先放熱管への融雪用温水の供給がなさ
れている間においては、他の開閉弁の開閉動作が停止さ
せられあるいは制限されるようになされていることを特
徴とするものである。

【００１５】さらに、本発明の請求項４に記載の融雪装
置は、前述した第１および第２の課題を解決するため
に、屋外に設置される融雪用放熱器と、融雪用温水を生
成する熱源機と、この熱源機と前記融雪用放熱器との間
で前記融雪用温水を循環させる温水回路と、前記融雪用
温水を循環させる循環ポンプとを備え、前記温水回路
が、複数に分岐して設けられた放熱管を有し、これらの
各放熱管の上流側の端部には、各放熱管への融雪用温水
の供給およびその停止をなす開閉弁が設けられ、これら
の各開閉弁が設定時間毎に順次開閉駆動させられるよう
になされていることを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１および図２を参照して説明する。

【００１７】図１において、符号１０は、本実施形態に
係わる融雪装置を示し、この融雪装置１０は、屋外に設
置される融雪用放熱器１１と、融雪用温水を生成する熱
源機１２と、この熱源機１２と前記融雪用放熱器１１と
の間で前記融雪用温水を循環させる温水回路１３とを備
えている。

【００１８】詳述すれば、前記熱源機１２は、ガスある
いは石油を用いたバーナー型の加熱器１４と、この加熱
器１４とともに前記温水回路１３の一部を構成するとと
もに、前記融雪用温水を循環させる循環ポンプ１５とを
備えている。

【００１９】前記温水回路１３は、前記熱源機１２から
融雪用放熱器１１へ融雪用温水を供給する温水供給管１
６と、この温水供給管１６に接続された分配ヘッダー１
７と、この分配ヘッダー１７に並列的に接続され、前記
融雪用放熱器１１の放熱部分を３等分するようにして配
設された３本の放熱管１８（１８ａ〜放熱管１８ｃ）
と、これらの放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）の下流側の
端部が接続された集合ヘッダー１９と、この集合ヘッダ
ー１９と前記熱源機１２とを接続する温水戻し管２０と
によって形成されており、前記各放熱管１８（１８ａ〜
１８ｃ）の前記分配ヘッダー１７との接続部分には、各
放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）への融雪用温水の供給お
よびその停止をなす電磁弁等の開閉弁２１〜２３（第１
開閉弁２１、第２開閉弁２２、第３開閉弁２３）が設け
られているとともに、前記各放熱管１８（１８ａ〜１８
ｃ）の前記集合ヘッダー１９との接続部分には、各放熱
管１８（１８ａ〜１８ｃ）から集合ヘッダー１９に回収
される融雪用温水の温度を検出する温度センサー２４〜
２６がそれぞれ設けられている。

【００２０】そして、前記加熱器１４、循環ポンプ１
５、開閉弁２１〜２３、および、温度センサー２４〜２
６には、制御ユニット２７が接続されており、この制御
ユニット２７に、前記温度センサー２４〜２６から前記
各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）の出口部分の融雪用温
水温度が入力されるようになされているとともに、これ
らの各温度情報に基づき、前記加熱器１４の能力や循環
ポンプ１５の作動量、ならびに、前記開閉弁２１〜２３
の作動が制御されるようになっている。

【００２１】ついで、このように構成された本実施形態
に係わる融雪装置１０の作用について、図１および図２
を参照して説明する。

【００２２】まず、融雪運転が開始されると、循環ポン
プ１５が作動させられて温水回路１３内の融雪用温水の
循環がなされるとともに、加熱器１４が点火されて前記
循環されている融雪用温水の加熱が開始される。

【００２３】このような運転開始の初期段階において
は、前記各温度センサー２４〜２６によって検出され
る、各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）の出口における融
雪用温水温度は低く、この温度情報が前記制御ユニット
２７へ出力されるとともに、この温度情報に基づき、前
記制御ユニット２７から前記加熱器１４へ信号が出力さ
れて、その運転能力が調整され、かつ、前記各開閉弁２
１〜２３へ駆動信号が出力されて、図２に示すように、
前記全開閉弁２１〜２３が開放される。

【００２４】これによって、所定温度に加熱された融雪
用温水が、前記分配ヘッダー１７および各開閉弁２１〜
２３を介して各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）へ送り込
まれ、その熱が各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）から蓄
熱材へ伝達されて蓄熱されるとともに、積雪との熱交換
が行なわれて融雪が行なわれる。

【００２５】このような積雪との熱交換により、前記融
雪用温水は、その温度が低下させられて前記集合ヘッダ
ー１９へ回収されるが、融雪用温水が継続して循環させ
られており、かつ、前記蓄熱材と雪との熱交換が徐々に
平衡することから、各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）か
ら蓄熱材へ伝達される熱量も徐々に減少し、この結果、
前記各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）の出口における融
雪用温水温度が徐々に上昇する。

【００２６】そして、各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）
の出口における融雪用温水温度が設定温度Ｔ１以上にな
ると、その温度情報が各温度センサー２４〜２６から制
御ユニット２７へ出力されるとともに、前記制御ユニッ
ト２７から各開閉弁２１〜２３へ駆動信号が出力され
て、図２に示すように、これらの開閉弁２１〜２３が個
別に閉止させられ、これに伴って、各放熱管１８（１８
ａ〜１８ｃ）への融雪用温水の供給が停止される。

【００２７】このような融雪用温水の供給停止後におい
ても、前記各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）を覆って設
けられている蓄熱材に蓄積された熱によって融雪処理は
継続して行なわれ、時間の経過とともに、各放熱管１８
（１８ａ〜１８ｃ）の出口における融雪用温水の熱が、
前記蓄熱材を介して徐々に放熱されて、この融雪用温水
温度が徐々に下降する。

【００２８】そして、各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）
の出口における融雪用温水温度が所定温度Ｔ２以下にな
ると、その温度情報が各温度センサー２４〜２６から制
御ユニット２７へ出力されるとともに、この制御ユニッ
ト２７から、設定温度Ｔ２以下となった放熱管１８（１
８ａ〜１８ｃ）に対応して設けられている開閉弁２１〜
２３へ駆動信号が出力されて、該当する開閉弁２１〜２
３が開放されるとともに、放熱管１８（１８ａ〜１８
ｃ）へ融雪用温水の供給が再開される。

【００２９】このような操作が反復実施されることによ
り、融雪処理が行なわれるが、前述したように、前記融
雪用放熱器１１への融雪用温水の供給が間欠的に行なわ
れることから、熱量の過供給が抑制されて、熱損失が少
なく高効率の融雪処理が行なわれる。

【００３０】しかも、融雪用温水の供給が停止させられ
た状態においても蓄熱材に蓄えられた熱によって融雪処
理が行なわれることから、融雪処理が途切れることはな
く、安定した融雪処理が実施される。

【００３１】一方、前述した融雪処理は各放熱管１８
（１８ａ〜１８ｃ）毎に独立して行なわれるが、前記融
雪用放熱器１１の放熱面の部位によって積雪量が異なる
場合や日当たり状況が異なる場合等、前記放熱面の各部
位において熱交換量が異なるため、前記各放熱管１８
（１８ａ〜１８ｃ）の出口における融雪用温水温度の時
間的な変化も同様に異なり、これに伴って、図２に示す
ように、各開閉弁２１〜２３の開閉時期や開時間や閉時
間が異なり、各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）への融雪
用温水の供給サイクルや供給時間にずれが生じる。

【００３２】このように、各放熱管１８（１８ａ〜１８
ｃ）間において融雪用温水の供給サイクルや供給時間に
ずれが生じると、全放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）に融
雪用温水を同時に供給する時間が少なくなることから、
一つの放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）に供給される融雪
用温水量が増加し、この結果、融雪用温水の流れが安定
するとともに、供給熱量が安定し、むらのない融雪処理
が可能となる。

【００３３】しかも、熱源機１２等の大型化や能力増強
等の手段を用いることなく、前記融雪用温水の供給量が
確保され、製造コストの高騰が抑制される。

【００３４】ついで、本発明の第２の実施形態について
図３に基づき説明する。

【００３５】本実施形態は、各放熱管１８（１８ａ〜１
８ｃ）に供給する融雪用温水の供給パターンに変更を加
えたもので、前記各開閉弁２１〜２３は、前記実施形態
と同様に、対応する温度センサー２４〜２６によって検
出される各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）の出口におけ
る融雪用温水温度が設定温度Ｔ２以下である場合に開放
され、かつ、設定温度Ｔ１以上である場合に開放される
ようになっており、さらに、開放された開閉弁（たとえ
ば第１開閉弁２１）が閉止させられた時点で、放熱管１
８の出口における温度が設定温度Ｔ２以下である放熱管
（たとえば放熱管１８ｂ）に対応した開閉弁（たとえば
第２開閉弁２２）が開放されるようにして、常に一つの
放熱管１８のみに融雪用温水が供給されるようにしたも
のである。

【００３６】このような融雪用温水の供給形態とするこ
とにより、融雪用温水が循環させられる温水回路１３の
容積が狭められて、前記放熱管１８に送り込まれる融雪
用温水量が十分に確保される。

【００３７】この結果、融雪用温水の流れが安定すると
ともに供給熱量が安定し、むらのない融雪処理が可能と
なり、しかも、融雪用温水の供給量を確保するために、
熱源機１２等の大型化や能力増強等の手段を用いる必要
がなく、製造コストの高騰が抑制される。

【００３８】さらに、本発明の第３の実施形態について
図４を参照して説明する。

【００３９】本実施形態においては、第２の実施形態と
同様に、各放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）に供給する融
雪用温水の供給パターンに変更を加えたものであり、各
開閉弁２１〜２３の開放時間を一定に設定するととも
に、この一定時間Ｈが経過する毎に、開放する開閉弁を
順次変更することにより、各放熱管１８（１８ａ〜１８
ｃ）に、一つづつかつ順番に融雪用温水を供給するよう
にしたものである。

【００４０】たとえば、最初に第１開閉弁２１を開放し
た場合、一定時間Ｈ後にこの第１開閉弁２１が閉止さ
れ、これと同時に第２開閉弁２２が開放され、さらに一
定時間Ｈが経過すると、第２開閉弁２２が閉止されると
ともに第３開閉弁２３が開放される。

【００４１】この第３開閉弁２３の開放時間が一定時間
Ｈに至ると、この第３開閉弁２３が閉止されるととも
に、前記第１開閉弁２１が開放され、以降、同様の操作
が繰り返し行なわれることにより、融雪処理が行なわれ
る。

【００４２】このような融雪用温水の供給形態とするこ
とによっても、融雪用温水が循環させられる温水回路１
３の容積が狭められて、前記放熱管１８に送り込まれる
融雪用温水量が十分に確保される。

【００４３】この結果、融雪用温水の流れが安定すると
ともに供給熱量が安定し、むらのない融雪処理が可能と
なり、しかも、融雪用温水の供給量を確保するために、
熱源機１２等の大型化や能力増強等の手段を用いる必要
がなく、製造コストの高騰が抑制される。

【００４４】これは、たとえば、前記温度センサー２４
〜２６の設置が不可能な場合において、前記複数の開閉
弁２１〜２３の開閉操作のタイミングが確実に制御され
る。

【００４５】なお、前記各実施形態において示した各構
成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に
基づき種々変更可能である。

【００４６】たとえば、前記各実施形態においては開閉
弁２１〜２３や放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）、およ
び、温度センサー２４〜２６を３組並列的に配置して例
について示したが、その設置数は任意である。

【００４７】また、第１の実施形態および第２の実施形
態において、３つの放熱管１８（１８ａ〜１８ｃ）の内
の一つを優先放熱管としておき、他の放熱管１８への融
雪用温水供給時であっても、前記優先放熱管に対する融
雪用温水供給信号が出力された場合に、他の放熱管１８
への融雪用温水供給を停止させるか、あるいは、供給量
を制限させるようにすることも可能である。

【００４８】このような給湯形態とすることにより、融
雪用放熱器１１の特定部位の融雪が優先的に行なわれ、
たとえば、往来の頻度の高い場所の融雪を優先させるこ
とが可能となる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
係わる融雪装置によれば、融雪用放熱器への融雪用温水
の供給を間欠的に行なうことにより、融雪用放熱器への
熱量の過供給を抑制することができ、これによって、熱
損失が少なく高効率の融雪処理を行なうことができる。

【００５０】また、本発明の請求項２および請求項４に
係わる融雪装置によれば、請求項１によって得られる作
用効果に加えて、融雪用温水が循環させられる温水回路
の容積を狭めて、前記放熱管に送り込まれる融雪用温水
量を十分に確保し、これによって、融雪用温水の流れを
安定させるとともに供給熱量を安定化し、むらのない融
雪処理を行なうことができる。

【００５１】しかも、融雪用温水の供給量を確保するた
めに、熱源機等の大型化や能力増強等の手段を用いる必
要がなく、製造コストの高騰を抑制することができる。

【００５２】さらに、本発明の請求項３に係わる融雪装
置によれば、請求項１または請求項２によって得られる
作用効果に加えて、複数ある放熱管の一つに優先的に熱
を供給することにより、融雪用放熱器の特定部位に対応
する部分を優先的に融雪することができ、たとえば、往
来の頻度に応じた融雪処理を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係わる融雪装置のシ
ステム構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係わる複数の開閉弁
の動作のタイミングチャートである。

【図３】本発明の第２の実施形態に係わる複数の開閉弁
の動作のタイミングチャートである。

【図４】本発明の第３の実施形態に係わる複数の開閉弁
の動作のタイミングチャートである。

【図５】従来の融雪装置の一例を示すシステム構成図で
ある。

【符号の説明】

１０ 融雪装置 １１ 融雪用放熱器 １２ 熱源機 １３ 温水回路 １４ 加熱器 １５ 循環ポンプ １８（１８ａ〜１８ｃ） 放熱管 ２１〜２３ 開閉弁 ２４〜２６ 温度センサー ２７ 制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 好章 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 古賀 義信 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋外に設置される融雪用放熱器と、融雪
   用温水を生成する熱源機と、この熱源機と前記融雪用放
   熱器との間で前記融雪用温水を循環させる温水回路と、
   前記融雪用温水を循環させる循環ポンプとを備え、前記
   温水回路が、複数に分岐して設けられた放熱管を有し、
   これらの各放熱管の上流側の端部には、各放熱管への融
   雪用温水の供給およびその停止をなす開閉弁が設けら
   れ、かつ、下流側の端部には、各放熱管から送り出され
   る融雪用温水の温度を測定する温度センサーがそれぞれ
   設けられ、前記各開閉弁が前記各温度センサーからの温
   度情報に基づき開閉駆動させられるようになされている
   ことを特徴とする融雪装置。
2. 【請求項２】 前記複数の開閉弁の内の一つの開閉弁が
   閉止された後に、他の開閉弁が順次開閉駆動させられる
   ようになされていることを特徴とする請求項１に記載の
   融雪装置。
3. 【請求項３】 前記複数の放熱管の一つが、優先して融
   雪用温水が供給される優先放熱管となされ、この優先放
   熱管への融雪用温水の供給がなされている間において
   は、他の開閉弁の開閉動作が停止させられあるいは制限
   されるようになされていることを特徴とする請求項１あ
   るいは請求項２の何れかに記載の融雪装置。
4. 【請求項４】 屋外に設置される融雪用放熱器と、融雪
   用温水を生成する熱源機と、この熱源機と前記融雪用放
   熱器との間で前記融雪用温水を循環させる温水回路と、
   前記融雪用温水を循環させる循環ポンプとを備え、前記
   温水回路が、複数に分岐して設けられた放熱管を有し、
   これらの各放熱管の上流側の端部には、各放熱管への融
   雪用温水の供給およびその停止をなす開閉弁が設けら
   れ、これらの各開閉弁が設定時間毎に順次開閉駆動させ
   られるようになされていることを特徴とする融雪装置。