JP3557330B2 - Snow melting equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、融雪装置、特に下水管路を流れる下水が持っている熱を直接利用する方式の融雪装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電熱線や温水ボイラーなどを利用した融雪設備は多く見受けられる第1従来例)。また、下水管路を流れている下水を利用する融雪設備も提案されている(第2従来例)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第1従来例は、電気を大量に消費したり、設備コストが高かったり、設備の設置に広いスペースを必要とするなど、問題が多い。
一方、第2従来例は、ヒートポンプを利用して下水の持っている熱を間接的に利用するものであったため、ヒートポンプなどの余分な装置が必要になるなどの問題があった。そこで、下水の持っている熱を直接利用するために、下水を処理して得られる処理水を融雪を行う必要のある道路などに直接に散水する方法が考えられるけれども、この方法では、水が歩行者にかかったり散水した水が凍結したりするおそれがあり、実際的には採用が困難である。
【0004】
本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、下水が持っている熱を直接利用する方式を採用することができるように構成することによって、電気消費量や設備コストを抑制し、同時に設置スペースを小さく抑えることのできる融雪装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1,2に係る発明の融雪装置は、融雪用放熱管路の始端部と終端部とのそれぞれに下水管路に通じる各別の通水管路が連設されて上記融雪用放熱管路と各別の上記通水管路とにより下水流通路が形成され、上記下水管路の下水を各別の上記通水管路のうちの一方の通水管路を通じて上記融雪用放熱管路に給送した後、その融雪用放熱管路から出た下水を他方の通水管路を通じて上記下水管路に戻すポンプを備えている。
【0006】
上記構成において、ポンプを運転すると、下水管路の下水が一方の通水管路を通じて上記融雪用放熱管路に給送され、その放熱管路を流れる間にその下水の持つ熱が放熱されて融雪に利用される。そして、その放熱管路から出た下水が他方の通水管路を通じて上記下水管路に戻される。これにより、下水が持っている熱が直接的に融雪に利用される。また、上記構成においては、下水が道路の路面下などに配備される融雪用放熱管路を流れるようになっていて、下水が融雪箇所に直接に散水されるようにはなっていないので、水が歩行者にかかったり散水した水が凍結したりするおそれがない。
【0007】
ところで、融雪用放熱管路に下水管路の下水を給送して流すと、下水中の微生物のためにその放熱管路の管壁面がすぐに汚れ、放熱性能の低下や詰まりなどを早期に生じるといったおそれがある。
そこで、請求項1に係る発明では、各別の上記通水管路を連通させるバイパス管路を有し、各別の上記通水管路に、上記バイパス管路と各別の上記通水管路と上記融雪用放熱管路とによる閉ループの下水循環路を形成可能なバルブが設けられ、上記下水循環路中にオゾンガス注入器が設けられ、上記下水循環路に膨張タンクが設けられ、上記ポンプが上記下水循環路中に介在されていて、そのポンプが上記下水循環路に下水と上記オゾンガス注入器から注入されたオゾンガスとを循環させることに兼用されている、という構成を採用しており、請求項2に係る発明では、各別の上記通水管路を連通させるバイパス管路を有し、各別の上記通水管路に、上記バイパス管路と各別の上記通水管路と上記融雪用放熱管路とによる閉ループの下水循環路を形成可能なバルブが設けられ、上記下水循環路中にオゾンガス注入器が設けられ、上記下水循環路のバイパス管路に下水管路に連通した排出管が設けられ、上記ポンプが上記下水循環路中に介在されていて、そのポンプが上記下水循環路に下水と上記オゾンガス注入器から注入されたオゾンガスとを循環させることに兼用されている、という構成を採用している。
【0008】
上記構成によると、各別の通水管路に設けられたバルブを制御することによって、バイパス管路と各別の通水管路と融雪用放熱管路とによる閉ループの下水循環路を形成し、その下水循環路にオゾンガス注入器からオゾンガスを注入することができる。そして、下水循環路にオゾンガス注入器からオゾンガスを注入するという操作を行うと、その下水循環路を流れる下水中の微生物が殺菌され、また、融雪用放熱管路の管壁面の汚れが洗浄されるので、その放熱性能の低下や詰まりが防止される。また、上記構成では、下水管路の下水を融雪用放熱管路に給送した後、その融雪用放熱管路から出た下水を下水管路に戻すためのポンプが、下水循環路に下水と上記オゾンガス注入器から注入されたオゾンガスとを循環させることに兼用されているので、余分にポンプを設置する必要がない。
【0009】
請求項3に係る発明の融雪装置は、請求項1または請求項2に記載したものにおいて、各別の上記通水管路の相互間に、上記融雪用放熱管路を流れる下水の流れ方向を正流方向と逆流方向とに切換え可能な正流逆流切換弁が介在されている、というものである。
この発明によれば、正流逆流切換弁を制御して融雪用放熱管路を流れる下水の流れ方向を正流方向と逆流方向とに切り換えるようにして下水と共に融雪用放熱管路に入った塵芥をその融雪用放熱管路から排出することができるようになり、そのことが、融雪用放熱管路の放熱性能の低下や詰まりを防止することに役立つ。
【0010】
請求項4に係る発明の融雪装置は、請求項1から請求項3の何れか1つに記載したものにおいて、上記下水循環路に、この下水循環路を流れる下水に混ざっているオゾンガスを分離する気水分離器が介在され、この気水分離器に、この気水分離器で分離されたオゾンガスを無害化して排出するオゾン分解器が連通されている、というものである。
この発明によれば、下水循環路に注入されたオゾンガスが、気水分離器で分離された後、オゾン分解器で分解されて無害化された後に排出される。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る融雪装置の実施の一形態の説明図、図2は上記融雪装置の融雪運転時のバルブの説明図、図3は上記融雪装置のオゾンガス洗浄運転時のバルブの説明図である。
【0012】
図1において、1は下水管路を示し、この実施形態の融雪装置では、この下水管路1を流れる下水が持っている熱が融雪に利用される。融雪装置は放熱部2を有しており、この放熱部2に設けられている融雪用放熱管路3の始端部31に第1通水管路4が連設されているのに対し、上記融雪用放熱管路3の終端部32に第2通水管路5が連設されており、第1通水管路4や第2通水管路5は上記下水管路1に通じている。したがって、上記融雪用放熱管路3と第1および第2の各通水管路4,5とにより下水流通路10が形成されている。そして、この下水流通路10、より具体的には第1下水管路4にポンプPが介在されている。このポンプPを運転したときには、下水管路1を流れる下水がこのポンプPに備わっている流路を図1の矢符a方向に給送される。
【0013】
第1通水管路4と第2通水管路5との相互間に正流逆流切換弁6が介在されている。この正流逆流切換弁6は、第1通水管路4に介在されたバルブ61と、第2通水管路4に介在されたバルブ62と、これら2箇所のバルブ61,62が閉のときにポンプPで給送されて第1通水管路4を流れる下水を融雪用放熱管路3の終端部32側へ送る第1バイパス路63と、この第1バイパス路63に設けられたバルブ64と、2箇所の上記バルブ61,62が閉のときに融雪用放熱管路3の始端部31から出た下水をバルブ62の出口側へ送る第2バイパス65と、この第2バイパス路65に設けられたバルブ66と、を備えている。したがって、この正流逆流切換弁6は、融雪用放熱管路3を流れる下水の流れ方向が、その始端部31側から終端部32側に向く正流方向とその逆方向に向く逆流方向とに切り換える機能を有する。
【0014】
上記正流逆流切換弁6よりも下水管路1に近い側において、第1通水管路4におけるポンプPの設置箇所よりも上流側部分と第2通水管路5とがバイパス管路7によって連通されており、このバイパス管路7と第1通水管路4との接続箇所にバルブV1が、また、バイパス管路7と第2通水管路5との接続箇所にバルブV2がそれぞれ介在されている。これらのバルブV1,V2には三方切換弁が用いられている。M1,M2はバルブV1,V2の制御用モータを示している。そして、バルブV1は、そのバルブV1の設置箇所で第1通水管路4を連通させかつバイパス管路7を第1通水管路4から遮断する第1位置と、そのバルブV1の設置箇所で第1通水管路4を遮断しかつポンプPの入口側にバイパス管路7を連通させる第2位置とに切換可能であり、同様に、バルブV2は、そのバルブV2の設置箇所で第2通水管路5を連通させかつバイパス管路7を第2通水管路5から遮断する第1位置と、そのバルブV2の設置箇所で第2通水管路5を遮断しかつ上記融雪用放熱管3の終端部32側にバイパス管路7を連通させる第2位置とに切換可能である。図2には、バルブV1,V2の両方が第1位置に切り換えられている場合の下水の流れの一例を矢符F1で示してあり、図3には、バルブV1,V2の両方が第2位置に切り換えられている場合の下水の流れを矢符F2で示してある。そして、図3のようにバルブV1,V2の両方が第2位置に切り換えられている場合には、バイパス管路7と第1通水管路4と第2通水管路5と融雪用放熱管路3とによる閉ループの下水循環路8が形成される。
【0015】
下水循環路、具体的にはバイパス管路7にオゾンガス注入器9と気水分離器100とが設けられている。このオゾンガス注入器9にはオゾンガス発生器91が接続されている。また、気水分離器100にはオゾンガスを無害化して排出する機能を有するオゾン分解器110が連通されている。さらに、気水分離器100とオゾン分解器110とを連通している管路120に膨張タンク130が介在されていると共に、その膨張タンク130と気水分離器100との間の上記管路120に補給水槽140が接続されている。なお、気水分離器100には、バイパス管7内の水を下水管路1に逃がす排出管150が接続され、その排出管150にモータM3によって制御されるバルブV3が介在されている。160は第1通水管路4に設けられたオートストレーナを示している。
【0016】
図1に示した融雪装置において、融雪運転時には、正流逆流切換弁6が正流方向に定められ、バルブV1,V2の両方が図2に示した第1位置に定められる。また、放熱部2は道路の路面下などの融雪箇所に埋設される。この状態でポンプPが運転されると、下水管路1の下水が第1通水管路4を通じて融雪用放熱管路3に給送され、その放熱管路3を流れる間にその下水の持つ熱が放熱部2で放熱されて融雪に利用される。放熱管路3から出た下水は第2通水管路5を通じて下水管路に戻される。これにより、下水が持っている熱が直接的に融雪に利用される。
【0017】
このような融雪運転中に正流逆流切換弁6を正流方向と逆流方向とに一定時間ごとに、あるいは必要に応じて、交互に切り換えると、放熱管路3内の下水の流れが正流方向と逆流方向とに交互に切り換わるので、下水と共に放熱管路3に入った塵芥がその放熱管路3から排出される。
【0018】
上記した融雪運転時には、放熱管路3を流れる下水中の微生物のためにその放熱管路3の管壁面が汚れて放熱性能が低下したり、詰まりを起こしたりするおそれがあるけれども、このようなおそれは次に説明するオゾンガス洗浄運転を行うことによって解消される。
【0019】
オゾンガス洗浄運転では、バルブV1,V2の両方が図3に示した第2位置に定められて、バイパス管路7と第1通水管路4と第2通水管路5と放熱管路3とによる閉ループの下水循環路8が形成される。そして、この下水循環路8にオゾンガス発生器91で発生したオゾンガスがオゾンガス注入器9を介して注入される。このようなオゾンガス注入操作を行うと、下水循環路8を循環する下水にオゾンガスが気泡となって混入し、その一部は水中に溶け込むが、残りはガスの状態で下水と共に循環する。これにより、下水循環路8を流れる下水中の微生物が殺菌され、また、放熱管路3の管壁面の汚れが洗浄されて放熱性能の低下や詰まりが防止される。オゾンガスの注入に伴って生じる下水循環路8内の水の見掛けの体積変化は膨張タンク130の作用によって吸収される。このようなオゾンガス洗浄運転は、一定時間ごとに行うことが望ましいが、場合によっては必要に応じて適宜行うようにしてもよい。
【0020】
また、下水循環路8を下水に混入して循環するオゾンガスは、適宜、気水分離器100によって分離された後、オゾン分解器110で分解されて無害化された後に大気中に排出される。
【0021】
オゾンガス洗浄運転を行った後、バルブV1,V2の両方を第2位置に切り換えて上記した融雪運転に移行したときに、バイパス管路7に残っている水は、バルブV3を開いて下水管路1に排出される。
【0022】
この実施形態では、下水管路1の下水を放熱管路3に給送した後、その放熱管路3から出た下水を下水管路1に戻すためのポンプPが、下水循環路8に下水とオゾンガスとを循環させることに兼用されている。そのため、ポンプPを一基だけ設置しておけばよい。
【0023】
【発明の効果】
本発明によれば、下水が持っている熱を直接利用して融雪を行うことができるようになるので、電気消費量や設備コストが抑制され、設置スペースが小さく抑えられるようになる。
【0024】
また、本発明によれば、バイパス管路と各別の通水管路と融雪用放熱管路とにより形成される閉ループの下水循環路にオゾンガスを注入して、その下水循環路を流れる下水中の微生物の殺菌や融雪用放熱管路の管壁面の汚れを洗浄することができるので、長期に亘って初期の放熱性能が保たれやすくなり、その結果、従来より実際には採用することができないとされていた融雪用放熱管に直接に下水を流して融雪するという方式を採用することが可能になる。
【0025】
さらに本発明によれば、正流逆流切換弁を制御して融雪用放熱管路に入った塵芥を洗浄排出することができるようになる。また、下水循環路に注入されたオゾンガスを、下水から分離した後、無害化して排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る融雪装置の実施の一形態の説明図である。
【図2】融雪運転時のバルブの説明図である。
【図3】オゾンガス洗浄運転時のバルブの説明図である。
【符号の説明】
1 下水管路
3 融雪用放熱管路
4 第1通水管路
5 第2通水管路
6 正流逆流切換弁
7 バイパス管路
8 下水循環路
9 オゾンガス注入器
10 下水流通路
31 融雪用放熱管路の始端部
32 融雪用放熱管路の終端部
100 気水分離器
110 オゾン分解器
130 膨張タンク
150 排出管
P ポンプ
V1,V2 バルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a snow melting apparatus, and more particularly to a snow melting apparatus that directly utilizes heat of sewage flowing through a sewage pipe.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are many snow melting facilities using a heating wire or a hot water boiler (a first conventional example). Further, a snow melting facility using sewage flowing through a sewage pipe has been proposed (second conventional example).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the first conventional example has many problems, such as consuming a large amount of electricity, increasing equipment costs, and requiring a large space for installing the equipment.
On the other hand, the second conventional example indirectly utilizes the heat of sewage using a heat pump, and thus has a problem that an extra device such as a heat pump is required. Therefore, in order to directly use the heat of the sewage, a method of directly spraying the treated water obtained by treating the sewage onto a road or the like where it is necessary to melt snow can be considered. There is a risk that the water sprinkled on a pedestrian or the sprinkled water may freeze, and it is practically difficult to adopt the water.
[0004]
The present invention has been made in view of the above problems, and by suppressing the electric power consumption and equipment costs by adopting a system that can directly use the heat of sewage, It is an object of the present invention to provide a snow melting device that can reduce an installation space.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the snow melting apparatus according to the first and second aspects of the present invention, each of the starting and ending portions of the radiating pipe for snow melting is provided with a separate water flowing pipe communicating with the sewage pipe. A sewage flow passage is formed by the and the different water passages, and the sewage of the sewer is supplied to the snow melting heat radiation line through one of the water passages. Then, a pump is provided for returning the sewage flowing out of the heat radiation pipe for snow melting to the above-mentioned drain pipe through the other water pipe .
[0006]
In the above configuration , when the pump is operated, sewage of the sewage pipe is supplied to the radiating pipe for snow melting through one of the water pipes, and heat flowing through the radiating pipe releases heat of the sewage to melt the snow. Used for Then, the sewage flowing out of the heat radiation pipe is returned to the sewage pipe through the other water pipe. As a result, the heat of the sewage is directly used for melting snow. Further, in the above configuration , the sewage flows through the radiating pipe for snow melting provided under the road surface of the road, and the sewage is not directly sprayed to the snow melting point. There is no danger of getting on pedestrians or freezing sprinkled water.
[0007]
By the way, when the sewage pipe is fed with sewage flowing into the radiating pipe for snow melting, the pipe wall surface of the radiating pipe is immediately contaminated by microorganisms in the sewage, and the deterioration or clogging of the radiating performance is quickly reduced. May occur.
Therefore, in the invention according to claim 1, each of the water passages has a bypass line communicating with the other water passage line, and each of the water passage lines has the bypass line, the separate water passage line, and the bypass line. A valve capable of forming a closed loop sewage circuit formed by a radiating pipe for snow melting is provided, an ozone gas injector is provided in the sewage circuit, an expansion tank is provided in the sewage circuit, and the pump is 3. A configuration in which the pump is interposed in the circulation path and its pump is also used to circulate sewage and ozone gas injected from the ozone gas injector into the sewage circulation path. in the invention according to have a bypass conduit for communicating each other the through water lines, each separate the water passage pipe, the bypass line and the other the through water lines and radiating pipe for the snow melting And closed loop sewage circulation by Formable valve is provided, the sewage circulating path ozone gas injector in is provided, the discharge pipe communicating with the sewer pipe to the bypass line of the sewage circulating path is provided, the pump is the sewage circulating path have been interposed in its pump is adopted a structure that is also used to circulate the ozone gas injected from the sewage and the ozone gas injector into the sewage circulating path.
[0008]
According to the above configuration , by controlling a valve provided in each different water passage, a closed loop sewage circuit is formed by the bypass line, each other water passage and the snow melting heat radiation line, and Ozone gas can be injected into the sewage circuit from an ozone gas injector. Then, when an operation of injecting ozone gas from the ozone gas injector into the sewage circuit is performed, microorganisms in the sewage flowing through the sewage circuit are sterilized, and dirt on the pipe wall surface of the heat radiation pipe for snow melting is washed. Therefore, the heat radiation performance is prevented from lowering and clogging. Further, in the above configuration , after the sewage of the sewage pipe is fed to the radiating pipe for snow melting, a pump for returning the sewage flowing out of the radiating pipe for snow melting to the sewage pipe has the sewage flowing into the sewage circuit. Since it is also used to circulate the ozone gas injected from the ozone gas injector, there is no need to install an extra pump.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the snow melting apparatus according to the first or second aspect, wherein the flow direction of the sewage flowing through the heat radiation pipe for snow melting is corrected between the respective water flow pipes. A positive / reverse switching valve that can switch between the flow direction and the reverse flow direction is interposed.
According to the present invention, the dust flowing into the snow melting heat radiation pipe together with the sewage is controlled by switching the flow direction of the sewage flowing through the heat radiation pipe for snow melting by controlling the positive flow reverse flow switching valve. Can be discharged from the heat radiation pipe for snow melting, which helps to prevent the heat radiation performance of the heat radiation pipe for snow melting from being deteriorated or blocked.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the snow melting apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the ozone gas mixed with the sewage flowing through the sewage circulation path is separated into the sewage circulation path. A steam separator is interposed, and the steam separator is connected to an ozone decomposer that detoxifies and discharges the ozone gas separated by the steam separator.
According to the present invention, the ozone gas injected into the sewage circuit is separated by the steam separator, decomposed by the ozone decomposer, made harmless, and then discharged.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of a snow melting apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a valve of the above snow melting apparatus during a snow melting operation, and FIG. 3 is an explanatory view of a valve of the snow melting apparatus during an ozone gas cleaning operation. It is.
[0012]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sewage pipe, and in the snow melting apparatus of this embodiment, heat of sewage flowing through the sewage pipe 1 is used for melting snow. The snow melting device has a
[0013]
A forward / backflow switching valve 6 is interposed between the first water passage 4 and the
[0014]
On the side closer to the sewage line 1 than the above-mentioned forward / reverse flow switching valve 6, a portion of the first water passage 4 upstream of the installation location of the pump P and the
[0015]
An ozone gas injector 9 and a
[0016]
In the snow melting apparatus shown in FIG. 1, during the snow melting operation, the forward / back flow switching valve 6 is set in the forward direction, and both the valves V1 and V2 are set in the first position shown in FIG. Further, the
[0017]
When the forward / backward flow switching valve 6 is switched between the forward / backward flow direction and the forward / backward flow direction at regular time intervals or as necessary during such snow melting operation, the flow of sewage in the heat radiation pipe 3 becomes forward flow. The dust is alternately switched between the direction and the reverse flow direction, so that the dust entering the heat radiation pipe 3 together with the sewage is discharged from the heat radiation pipe 3.
[0018]
At the time of the snow melting operation described above, microorganisms in the sewage flowing in the heat radiation pipe 3 may contaminate the pipe wall surface of the heat radiation pipe 3 to lower the heat radiation performance or cause clogging. This can be eliminated by performing the ozone gas cleaning operation described below.
[0019]
In the ozone gas cleaning operation, both the valves V1 and V2 are set to the second position shown in FIG. 3 and the
[0020]
The ozone gas mixed with the
[0021]
After performing the ozone gas cleaning operation, when both the valves V1 and V2 are switched to the second position and the operation is shifted to the above-described snow melting operation, the water remaining in the
[0022]
In this embodiment, after the sewage of the sewage line 1 is supplied to the radiating line 3, the pump P for returning the sewage discharged from the radiating line 3 to the sewage line 1 is connected to the
[0023]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, since it becomes possible to melt snow using the heat which sewage has directly, electric power consumption and equipment cost are suppressed, and installation space becomes small.
[0024]
Further, according to the present invention, ozone gas is injected into the closed loop sewage circuit formed by the bypass pipe, the separate water flow pipes, and the heat radiation pipe for snow melting, and Since it is possible to sterilize microorganisms and wash dirt on the pipe wall of the heat radiation pipe for snow melting, it is easy to maintain the initial heat radiation performance over a long period of time, and as a result, it can not be actually used conventionally It becomes possible to adopt a method of flowing sewage directly into the radiating pipe for snow melting and melting the snow.
[0025]
Further, according to the present invention, it is possible to control the forward / backflow switching valve to wash and discharge dust entering the heat radiation pipe for snow melting. Further, the ozone gas injected into the sewage circuit can be made harmless and discharged after being separated from the sewage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of one embodiment of a snow melting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a valve during a snow melting operation.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a valve during an ozone gas cleaning operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sewage pipe 3 Snow melting heat radiation pipe 4 1st
130 Expansion tank
150 Discharge pipe P Pump V1, V2 Valve
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