JPS62200135A - 無散水融雪における水循環法 - 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】 （発明の目的） Ｕ産業上の利用分野コ 本発明は、積雪地域において、建築物の屋根、歩道に架
構された屋根、道路面あるいは駐車場などの積雪を融か
すために行なわれる無散水融雪において、その熱源とな
る地下水などの水源水及びこの水源水を汲み上げるため
のエネルギーを節約するような水の循環法に関する。

［従来の技術］ 地下水を熱源とする融雪法は、エネルギー源を要する他
の融雪法に比べてコストが安いので広く用いられており
、水を雪に撒く散水融雪と、積雪面に設置した融雪管内
を通水させる無散水融雪とがある。無散水融雪において
は、通常、地下水の汲み上げと融雪管への通水を一台の
ポンプで共用し、融雪管からの遣水はそのまま捨てるか
あるいは地下に洒養している。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、近年、地下水の汲み上げによる地盤沈下など
の問題が生じて地下水の使用が制限される傾向にあり、
水を多く使用する散水融雪は、放出した水の水質上直接
地下へ洒養することはできない。

一方、無散水融雪においてはこのような問題はないが、
債雪時には常時高揚程の揚水ポンプを運転して地下水を
汲み上げて融雪管内に通水するので、地下水の使用量が
多いとともに動力の消費量も多いといった欠点があり、
水源水の使用量が少なくて済み、しかも運転エネルギー
ガ節約でき、低温水により効率的に融雪できる融雪法が
望まれている。

（発明の構成） ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記のような問題点を解決するために、水源
水を揚水ポンプにより揚水して貯水槽内に貯留し、この
水を循環ポンプにより融雪管に通し、上記貯水槽を、水
源水が流入する高温槽と、融雪管からの還水が流入する
低温槽と、上記高温槽と低温槽の水を混合して上記融雪
管に供給する中温槽とから構成し、上記中温槽内の水の
温度を検知してその検知値により上記揚水ポンプの作動
を制御し、融雪管理膜体温度を検知して、その検知値に
より循環ポンプの作動を制御して融雪管へ供給する水の
温度を所定値に保つようにしたものである。

［作用］ このような水の循環法においては、循環ポンプにより融
雪管に送られ、融雪管理設体上の積雪の融雪に働いて冷
却された循環水が直接水源に返されろことなく、低温槽
を経て中温槽へ戻され、該中温槽において高温槽の水と
混合されて温度上昇して再使用される。中温槽内の水温
が所定値以上であれば揚水ポンプは停止を続け、所定値
以下になったときには揚水ポンプが一定時間作動され、
高温槽へ水源からの温度の高い水が供給されて中温槽の
水温を上昇させ、該中温槽の水温、すなわち、融雪管へ
供給する水の温度を一定値に保つ。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の方法を実施するための装置の立面断
面図であり、ｌは貯水槽、２は融雪管理設体、３はこの
融雪管理設体２に蛇行して埋設された融雪管、４は地下
水等の水源水Ｗを貯水槽ｌに汲み上げる高揚程の揚水ポ
ンプ、５は貯水槽１内の水を融雪管３に供給する低揚程
の循環ポンプである。

この融雪管理設体２は、屋根や道路などの表面上に敷設
されて使用されるもので、伝熱性のよいモルタル層６に
上記融雪管３が埋設されて形成されており、融雪管３の
熱を効率よく雪に伝えるようになっている。この融雪管
理設体２にはその温度を検知する温度センサ７が埋設さ
れている。

上記貯水槽ｌは地中などに構築され、第１隔壁８及び第
２隔壁９により高温槽１０、中温槽ＩＩ、低温槽１２に
分けられている。第１隔壁８には下部に通水孔Ｉ３が、
第２隔壁９にはその上部が切欠かれて堰１４が形成され
ている。上記高温［１０には給水管１５が挿入されてお
り、揚水ポンプ４により中温槽ｌｌ内の水温より高温の
水源水Ｗが汲み上げられて供給され、この水は上記通水
孔１３を通って中温槽１１に入るようになっている。

中温槽１１には循環ポンプ５が水中設置され、循環配管
１７を介して上記融雪管３に送水するようになっている
。上記低温槽１２の上部には上記融雪管３からの戻り配
管１８が開口しており、また、その底部には流出管１９
が開口している。この流出管１９は、低温槽１２の液面
が一定以上になると水を排出し、それ以下では流出でき
ないようになっている。

上記中温槽１１にはその水温を検知する水温センサ２０
が設けられ、その他、この融雪装置には、上記各センサ
７．２０の検知値に基づき各ポンプ４．５を稼動または
停止させろ制御装置（図示路）が設けられている。

次に、上記制御装置に組み込まれた制御プログラムを第
２図のフロー図を参照して説明する。

自動運転のときは、融雪管理設体２の温度（以下、地温
と称す）を温度センサ５により検出し、この温度が一定
値（例では２°Ｃ）より上のときは循環ポンプ５を一定
時間停止させる信号が出されろ。

地温が所定値以下のときは、循環ポンプ５を一定時間運
転させる信号が出されるとと乙に水温センザ２０の値が
判断される。この温度が所定値（例では＋１’Ｃ）より
上であれば揚水ポンプ４を一定時間停止させる信号が、
以下であれば一定時間運転させる信号が出される。なお
、上記の一定時間の設定はポンプ４，５の運転がハンチ
ングを起こさないためのものであり、また、一定時間貯
水槽■の蓄熱量を有効利用させるためのものであって、
それぞれタイマ（図示略）により適宜の値に設定されて
いる。

次に、この実施例の水の循環法における作用について述
べる。′揚水ポンプ４は中温槽１１内の水温が所定値以
下のときにのみ運転される。中温槽！ｌの水温の上記所
定値は、融雪効果を有するとともに高温槽ＩＯの水温よ
りある程度低い値に設定される。揚水ポンプ４が作動し
ていないときは高温Ｗ１１０と中温槽１１の液面は等し
くなっているが、揚水ポンプ４が作動すると、中温槽１
１の水温より高い水源水Ｗが高温槽ｌＯに汲み上げられ
て、その液面が上昇するので、高温槽１０から通水孔１
３を通じて温度の高い水が中ＩＭＬ槽１１へ流入し、対
流が起こって中温槽１１内が撹拌され、温度が均一にな
り、所定値まで上昇する。

循環ポンプ５の運転は融雪管理設体２の地温が所定値以
下１こなったときに行なわれる。これは、積雪または降
雪中であることが推定できるからである。この所定値は
、融雪装置が使用される場所や季節によって異なるので
、条件に合った値に適宜設定される。循環ポンプ５が作
動すると、中温槽１１から該循環ポンプ５により吸引さ
れた水は、循環配管１７を経て融雪管３に送られ、融雪
管理設体２において放熱して、該融雪管理設体２の表面
の積雪を融雪して温度降下した後、戻り配管１８を一巡
して低温槽１２の上部に放出される。循環ポンプ５が作
動していないときには中温槽１１と低温槽１２の液面は
同じレベルにあり、循環ポンプ５が作動すると、中温槽
１１の水が汲み上げられてその液面が下がり、戻り配管
１８からの循環水が低温槽１２に流入してその液面が下
がることにより、低温槽１２の液面が相対的に上昇し、
低温槽Ｉ２から中温槽１１に堰１４を通る水流が生じる
。揚水ポンプ４が作動しているときにはさらに液面が上
昇し、設定レベル以上になると流出管Ｉ９を経て、低温
槽１２の最も温度の低い底部から水が排出される。この
排水は地下に洒養されるか、あるいは必要に応じて他の
用途に供される。

なお、この例においては降雪感知器の必要はない。また
、融雪管理設体２は熱伝導性のよいもので構成されてお
り、融雪管３は低温の通水で充分融雪効果があるので、
中温槽１１において融雪に働いた温度低下した水に、揚
水ポンプ４の運転時間を制御して間欠的に供給される一
定温度の水源水Ｗを混合することにより、容易に所要温
度の循環水を得ることができる。

上述のように、この実施例においては水源水Ｗはその温
度が一定値以上であれば循環再使用されるので、熱源が
有効利用され、貴重な水資源を無駄にすることがない。

また、低揚程の循環ポンプ５と高揚程の揚水ポンプ４と
を使い分けろことにより、動力の大きい揚水ポンプ４の
稼動率を下げることができ、消費エネルギーを節約し運
転コストを安くすることができる。第１隔壁８には下部
に通水孔１３が、第２隔壁には上部に堰１４が設けられ
ているので、中温ｔａｌｌにおいて高温槽！０と低温槽
１２からの水が対流により自然に撹拌混合され、水温セ
ンサ２０の検知値を正確なものとすることにより制御が
確実に行われる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、水源水を揚水ポンプに
より揚水して貯水槽内に貯留し、この水を循環ポンプに
より融雪管に通し、上記貯水槽を、水源水が流入する高
温槽と、融雪管からの遣水が流入する低温槽と、上記高
温槽と低温槽の水を混合して上記融雪管に供給する中温
槽とから構成し、上記中温槽内の水の温度を検知してそ
の検知値により上記揚水ポンプの作動を制御し、かつ、
融雪管理設体の温度を検知してその検知値により循環ポ
ンプの作動を制御して融雪管へ供給する水の温度を所定
値に保つようにしたものであるので、循環ポンプの運転
により融雪に使用された中ｆｊＬＨ’ｔの水の温度が所
定値以下のとき、揚水ポンプを一定時間だけ運転すれば
よく、これを常時運転する必要がない等、積雪の負荷に
応じて水源水の揚水と水の融雪管への循環使用をするこ
とにより、効率的に融雪を行うことができ、省エネルギ
ー的な運転を可能とするとともに、地下水揚水の場合、
揚水時に低下した井戸水位が揚水を停止している間に復
元できるなどの効果らある。無散水融雪であるので還水
が汚染されず、そのまま地下にｉｌする場合でも地下水
揚水に関する規制を受けない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を行うための一実施例の融雪装置の立面
断面図、第２図は制御の過程のフロー図である。 １・・・・・・貯水槽、３・・・・・・融雪管、４・・
・・・・揚水ポンプ、５・・・・・・循環ポンプ、ｌＯ
・・・・・・高温槽、ＩＩ・・・・・・中温槽、１２・
・・・・低温槽、２０・・・・・・水温センサ。 出願人　エイガタプラントサービス株式会社有限会社　
ニス・ジー・アール 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水源水を揚水ポンプにより揚水して貯水槽内に貯留し、
   この水を循環ポンプにより融雪管に通し、上記貯水槽を
   、水源水が流入する高温槽と、融雪管からの循環水が流
   入する低温槽と、上記高温槽と低温槽の水を混合して上
   記融雪管に供給する中温槽とから構成し、上記中温槽内
   の水の温度を検知してその検知値により上記揚水ポンプ
   の作動を制御し、かつ融雪管理設体の温度を検知してそ
   の検知値により循環ポンプの作動を制御して融雪管へ供
   給する水の温度を所定値に保つことを特徴とする無散水
   融雪における水の循環法。