JPS62189245A - 地下熱を利用した、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】 本発明は、積雪地帯で使用する、建物屋根上に積った雪
を、地下熱を利用して、自動的に融雪する、地下熱を利
用した、融雪装置に関する。

積雪地帯に於る冬の建物屋根上の雪降しは、多大な労力
と、費用の掛る仕事で、毎冬社会問題と成って居る。融
雪方法として、地下水を散水する方法（此れは、地下水
の規制が年々強まっている）機械的に掻落す方法、建物
内の暖排気を循環してその熱で屋根上の雪を融す等、各
種の方法が実施されて居るが、設備費、維持費、効率等
−長−短有り各方法とも満足された成果を上げていない
。

本発明は、前記事情に鑑み、新規な融雪装置を提供する
事を目的とし、その要旨とする所は、屋根上に設けた融
雪用パイプと、地中深く打込み埋設した熱交換用パイプ
との間に、循環ポンプに依って、熱媒体を循環し、地下
熱で熱媒体を昇温し融雪パイプに該熱媒体を循環して、
その熱で融雪しようとするものである。

父、地下熱は、年間を通じて平均１１℃から１３°Ｃ位
有る事は知られているが、本発明に於ては、地中深く打
込み埋設した熱交換・用バイブに、夏の間、屋根上の融
雪用パイプで昇温された熱媒体を循環して、夏の間、地
中を巨大な蓄熱装置として利用し、出来るだけ地下熱を
上げて置く様にし、その結果、夏の間融雪用バイブに依
って、屋根は地下熱に依って冷される事と成り、冷房効
果の補助と成って、夏冬とも利用出来、電力は循環ポン
プ運転のみで、低維持費の融雪装置とし、父、既設建物
は改造しないで施工出来る融雪装置を、提供する事で有
り、父、他の目的は、伝熱性の優れた銅パイプ、アルミ
パイプ等、柔軟材質等のパイプでも、地中深く打込みに
耐える構造にした、熱交換用パイプを提供する事に有る
。

本発明の実施の一例を図に於、て説明すると、既設建物
の屋根（１）上に、融雪用バイブ（２）を、平均的に蛇
行して設置し、その一端は配管（３）にて循環ポンプ（
４）に接続され、該循環ポンプ（４）の他端は、地表附
近を断熱材）５目餡にて巻さ、地中深く打込み埋設した
熱交換用バイブ＋ｅ＋　＋６′＋の、接続用キャップ旬
に接続し、該接続用キャップ６１１から、芯バイブロに
接続され、先端の剣先形キャップ口から複数本の伝熱バ
イブ刺に接続され、複数本の伝熱パイプｌの他端は集合
されて、集合キャップ四に接続され、該集合キャップ口
は、配管（７）を通して・くルブ＋Ｓ＋　＋Ｓ＋に接続
され、該バルブ＋Ｓ＋　ｔＳ＋は、配管（９）に集合し
て、前記融雪用バイブ（２）の一端と接続する。父、熱
交換用バイブ（６）の単体構成のみとして説明して置く
と、入口端に、接続キャップｅｌｆを設けた芯パイプ田
（倒えば鋼管等）の周囲に、伝熱バイブＦｉ４１（例え
ば、銅バイブ、アルミパイプ等公知の伝熱性の良いパイ
プ）を複数本直線状、或はスパイラル状に固着しその先
端部には、先端を鋭角とし、内部に空洞を設けた剣先形
キャップ日（例えば鋳鋼等）に一体化して周囲より水漏
等無さ様固着し、前記伝熱バイブ刺の一端は、集合キャ
ップ（至）に複数本全て集合して水漏れ無さ様固着する
。父、以下本文中単に熱交換用バイブ＋６＋　＋６′＋
と称するは、前記構成を示す。

前記各配管路中には、公知の熱媒体αＩ（例えば公知の
不凍液を調合した水等、或は−３０℃位でも凍結しない
公知の液体とする）を充満する。父、本システムを効率
的に運用する為、公知の温調装置αＶに依り、熱交換用
バイブ＋６１　＋６’ｌ近傍の地下温を検知するセンサ
口を設け、該センサ□の検知信号を受けた温調装置の信
号に依り、バルブ（８）爾は適宜切替る構成とし、叩は
大地である。

以上の様な構成とした本装置の作用に付いて説明すると
、大地ｕ３中深く埋設された熱交換用バイブｔｅ＋　＋
６′）にて地下温近（迄昇温された熱媒体［１（ｌが、
循環ポンプ（４）に依り、屋根（１）上に設けた融雪用
バイブ（２）に送給され、融雪用バイブ（２）上に降っ
た雪は、その熱媒体朋により昇温された融雪用バイブ（
２）の熱に依りて融かされ水と成って既設屋根（１１上
に流れ落る。そして、融雪用バイブ（２１に接した雪に
依り熱が奪われた熱媒体αＧは、循環ポンプ（４）に依
り再循環して、地中の熱交換用バイブ＋ｓ＋　＋６′＋
の接続キャップ旬に送給せられ、芯バイブ砺を通して剣
先形キャップ口より、伝熱バイブ□□□に熱媒体（１Ｇ
が分流し、周囲の地中より地下熱が伝熱されて、熱媒体
［ＩＧは昇温され集合キャップ日を通してバルブ＋ｓ＋
　＋８′＋に循環されて再び融雪用バイブ（２）に送給
し、此れらを連続的に繰返して融雪作用を行う。

父、成る時間融雪作用を行うと、熱交換用バイブ（６）
近傍の地下温は降下して来るが、地温検知センサＱ２に
依り温調装置αＤの設定値に下った信号に成ると、自動
的にその信号に依ってバルブ（８）から（８′）１こ切
替って前記熱媒体αＧの循環径路が、熱交換用バイブ（
６）から（ｄ）に切替って熱サイクルが連続して行われ
る。父、此の間切替えられた熱交換用バイブ（６）は休
む事と成り、その近傍の地温は回りより地下熱が伝達さ
れ、地温が回復する。此れにより伝熱遅れに依る極部地
温低下の起らない様にする。

従って、融雪用バイブ（２）の設置数に対し、熱交換用
バイブ＋ｓ＋　＋６′＋の設置数は多い程、その効率は
高く運用出来る。父、地下熱は、積雪地帯で有ろうと成
る深さに成ると一年を通じた温度変化は少ないが本シス
テムに於ては、夏季にその低い地下熱を、屋根（１）上
の融雪用バイブ（２）に循環し吸熱して、太陽熱に依り
熱媒体（１１を昇温して、地中の熱交換用バイブ＋６＋
　＋６′）に循環ゼンブ（４）にて送給して、その太陽
熱を熱交換用バイブ＋６＋　＋ｉ＋で地中に放熱して、
地下熱を高めて蓄熱し、周囲の巨大地下の温度を夏季に
出来るだけ高めて置く事で、冬に放熱する為の熱を夏に
蓄熱し、気温と地下温の差が少く成った所でバルブ＋ｓ
＋　＋ｉを閉止し、循環ポンプ（４１も閉止して放熱を
防止し、降雪期に成ったらバルブｔｓ＋　＋ｓ’ｉを開
さ、循環ポンプ（４）も運転して、夏と冬の熱の吸排サ
イクルに依って、熱のサイクルを維持して。

地下温の低下等、地熱の疲れが起らない様にする。

以上の作用に依る効果に付いて説明すると、本システム
と同様に地下熱を利用している地下水の散水と違って、
地盤法下等の公害は無くて、熱媒体の循環で地下熱を有
効利用し、運転は循環ポンプの電力消費のみで行え、安
価、静粛、簡単に運転出来る。又、融雪用バイブ（２）
は、既設建物屋根（１）上に乗せて固定するだけで簡単
に設置出来る。

父、熱交換用バイブ（６）は、剣先形キャップ日と、芯
パイプ日を１強固な材質で製作し、地下深く打込む時の
骨材と成し、芯バイブロの周囲に配した伝熱バイブ−が
無理な力に依って、曲ってしまう等と言う事の無い構造
とし、簡単、確実に地中深く打込み埋設出来る様にし、
伝熱面積を十分大さく取って高い伝熱性を維持し、父、
夏季に太陽熱を地中に蓄熱する事で、周年熱サイクルを
行わせ。

放熱一方と成して、地下熱低下を招かない様にし、父、
本システムは、融雪用バイブ（２）を、屋根上のみでな
く、駐車場の地面、道路面等に有効に埋設すれば地下熱
で融雪出来５軒下に、融雪バイブ（２）を配する事で、
氷柱を融す事も出来、父、農園、茶園に配設する事で、
霜害予防の熱源に利用する事は容易で有り、その効果は
著大で有る。

【図面の簡単な説明】

図面は１本発明の一例を示すものにして、第一図は、本
システム系統図。第二図は、Ａ−Ａ面の断面図。第三図
は、熱交換用パイプの縦断面図。 第四図は、融雪用バイブの、矢視８図である。 （１）・・・既設建物屋根。（２）・・・融雪用バイブ
。（４）・・循環ポンプ。＋ｓ＋　＋６′＋・・・熱交
換用パイプ。（８）・・・バルブ。（１１・・・熱媒体
。ｑυ・・・温調装置。Ω・・芯バイブ。口・・・剣先
形キャップ。Ｕ・・伝熱バイブ。臼・・集合キャップ。 χ頭図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、既設建物屋根上に、融雪パイプを設け、地中に
   、熱交換用パイプを埋設し、該熱交換用パイプの一端と
   、融雪用パイプの一端を配管にて接続し、他の各一端は
   、循環ポンプを介して、熱交換用パイプと、融雪用パイ
   プを互に配管にて接続し、前記配管路中に、熱媒体を充
   満し循環させた事を特徴とした、地下熱を利用した、融
   雪装置。
2. （２）第一項記載の熱交換用パイプに於て、芯パイプの
   周囲に、伝熱パイプを複数本固着し、その先端部は、先
   端を鋭角にし、内部を空洞とした剣先形キャップに一体
   化して固着し、芯パイプの入口端には接続用キャップを
   一体化して固着し、前記伝熱パイプの一端は、集合キャ
   ップに集合して一体化して固着した事を特徴とした熱交
   換用パイプ。