JPH1018260A - 融雪槽一体型路面融雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用対象箇所の規模に拘らず好適に使用する
ことができる融雪槽一体型路面融雪装置を提供する。 【解決手段】 投入口１１を地表側に開口させて地中に
埋設した融雪槽１０と、その融雪槽１０の内部の雪Ｓお
よび温水Ｗを加熱する加熱手段１３と、融雪槽１０に連
通し、かつ地中に配設された温水循環路と、融雪槽１０
の内部から温水Ｗを汲み上げて温水循環路中に流通させ
るポンプ１６と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、雪を投入して溶
かすための地中設置型の融雪槽と、温水を循環させて路
面上の融雪を行う融雪装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】降雪量の多い寒冷地では、生活活動を確
保するために道路や家屋等に積もった雪を積極的に取り
除いていることは周知の通りであり、除雪されたそれら
の雪は、一括して河川に投棄したり、あるいは適当な場
所に集めて自然に溶かすなどのことによって処理してい
る。しかしながら、個人住宅などからの雪を一括して処
理するには、ある程度の幅を有する道路や空き地などに
雪を一旦運び出しておく必要があるが、設備上の要因や
人的な要因によって雪を所定箇所に運び出すことが困難
な場合もあり、その場合には、各戸で個別に雪を処理す
る必要がある。

【０００３】雪の最終的な処分形態は溶かして水にする
ことであるが、市街地では除雪した雪が自然に溶けるこ
とを待つだけのスペースおよび時間的な余裕がない場合
が多く、そのため従来では、一般家屋や集合住宅等おい
て個別に雪を溶かすことができる融雪槽が開発されてい
る。その一般的な構造は、地表面に投入口を開口させた
中空構造体を地中に埋設するとともに、その投入口に蓋
を取り付け、その中空構造体内に投入した雪を電気ヒー
タの熱やガスや石油などの燃焼熱によって溶かすように
構成したものである。

【０００４】また一方で、その地域における主要道路や
大規模な駐車場等のある程度面積が広い箇所に対して
は、例えば温泉廃水や生活排水等の温水を熱源として利
用した融雪装置が使用されている。この種の融雪装置の
一例を簡単に説明すると、道路の路肩部分や地中浅くに
設置されて温水が流される側溝の内部に、複数本のヒー
トパイプの一端部をそれぞれ配設し、それらのヒートパ
イプの他方の端部を融雪の対象とする路面下に所定ピッ
チで配設する。

【０００５】これにより、各ヒートパイプの両端部にお
いて温度差が生じるため、ヒートパイプのうち側溝に配
設された端部内で、温水が保有する熱によって液相作動
流体が蒸発する。その作動流体蒸気は内部圧力および温
度が共に低い路面側に配設された端部に向けて流動し、
その周囲の低温の土壌に熱を奪われて凝縮する。すなわ
ち、温水の熱が多数のヒートパイプによって路面近傍の
土壌中に運ばれる。その結果、路面上の積雪がほぼ均一
に溶かされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の通り、降雪量の
多い寒冷地での道路の融雪や住宅周辺の除排雪は、共に
必要不可欠な事柄である。しかしながら、上記したヒー
トパイプ式融雪装置は、設備コストや運転管理上の問題
で使用対象箇所が道路などの大規模施設に限定され、こ
れに対して、融雪槽は用地上などの問題で小規模住宅に
限定される。

【０００７】すなわち、大規模な道路では、処理の対象
となる面積が広いうえに、スムースな交通を確保する観
点から常時路面上に積雪がない状態とすることが望まれ
ているために、例えば人力あるいは専用車両等を採用し
て除雪作業を行った際に集められる雪の量は膨大な量に
なる。そして、この多量の雪を融雪槽を用いて処理する
にあたっては、道路の近傍に多数個の融雪槽を設置する
必要があり、また当然、融雪槽の内部に雪を投棄する作
業を行わなければならないから、非常に効率が悪く、そ
のため、前述の通り、大規模道路にはヒートパイプ式融
雪装置が使用されている。

【０００８】これに対して、住宅においては、地表上の
積雪に加えて雪降ろし作業によって屋根から集められた
分の雪が処理対象となるから、これらの雪塊をヒートパ
イプ式融雪装置によって処理する場合には、全量を溶か
しきるまでにある程度の時間が必要とされ、すなわち、
住宅周囲に雪塊が暫くの間放置される不都合が生じる。
そのため、一般家屋や集合住宅には融雪槽が使用されて
いる。

【０００９】このように、上記従来の各処理方法では、
それぞれ使用対象箇所が限定される不都合があり、した
がって、従来では大規模な道路や住宅にも適し、さらに
これら以外の例えば大規模な道路に繋がる一般の小規模
な道路に適した積雪処理方法が開発されていないのが実
情であった。

【００１０】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、使用対象箇所の規模に拘らず好適に使用すること
ができる融雪槽一体型路面融雪装置を提供することを目
的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、投入口
を地表側に開口させて地中に埋設した融雪槽と、その融
雪槽の内部の雪および温水を加熱する加熱手段と、前記
融雪槽に連通し、かつ地中に配設された温水循環路と、
前記融雪槽の内部から温水を汲み上げて前記温水循環路
中に流通させるポンプと、が備えられていることを特徴
とするものである。

【００１２】したがって、請求項１に記載した発明によ
れば、融雪槽の内部に溜められた温水は、ポンプによっ
て汲み上げられて温水循環路中を流された後に、融雪槽
の内部に還流する。前述の通り、温水循環路が地中に埋
設されているから、温水の有する熱がその管壁を介して
土壌に伝達され、その結果、地表が暖められる。したが
って、地表上に積雪があればこれが溶かされる。

【００１３】ここで、地表側の投入口から融雪槽内に雪
塊が投入されると、この雪塊は融雪槽の内部で加熱手段
によって溶かされて、しかる後に温水となる。このよう
な温水の循環サイクルが継続される間に、融雪槽に新た
に雪塊が投入されると、その雪塊に融雪槽に還流した温
水が混ざり合わされるため、融雪槽に単に雪塊を投入し
た場合と比べて、溶けて温水になるまでの時間が短くな
る。

【００１４】また、請求項２に記載した発明は、作動流
体の潜熱として熱輸送するヒートパイプの一端部が、前
記温水と熱授受可能な状態に前記温水循環路の内部に配
設されるとともに、そのヒートパイプの他端部が前記地
表の直下に配設されていることを特徴とするものであ
る。

【００１５】したがって、請求項２に記載した発明によ
れば、温水の有する熱によってヒートパイプの内部の液
相作動流体が蒸発する。その作動流体蒸気は、コンテナ
のうちの地表側に配設された端部に向けて流動し、土壌
や舗装体などに熱を奪われて凝縮する。すなわち、ヒー
トパイプによって温水の熱が地表に運ばれる。その場
合、ヒートパイプが銅やアルミニウムなどの金属と比べ
て数倍ないし数十倍の見掛上の熱伝導率を有しているこ
とから、上記請求項１に記載した構成と比べて温水の熱
がより効率よく地表に供給され、その結果、融雪能力が
更に向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の一具体例を図
面に基づいて説明する。図１および図２において、側溝
１は道路２の路肩部分にその長手方向（図２では左右方
向）に沿って設けられている。この側溝１は、例えば上
側が解放した断面Ｕ字状のコンクリートブロック３を複
数個つなぎ合わせ、これらをその上部が道路２の路面４
と同一レベルに位置するように地中に埋設したものであ
る。

【００１７】側溝１を備えている道路２は、路盤上にア
スファルトが路面４として打設されたものであり、大規
模な道路に繋がる小規模な道路である。なお、路面４
は、図２での右側から左側に向かって下がるよう緩やか
に傾斜している。他方、符号５は蓋部を示しており、こ
の蓋部５はコンクリートブロック３の開放した上部に着
脱可能に取付けられるものであって、コンクリート板に
よって形成されている。この蓋部５は、車両の脱輪を防
止するものであり、必要に応じて備えられる。

【００１８】前記側溝１の内側には、複数本のヒートパ
イプ６の加熱部７となる各端部が配設されている。より
詳細には、ヒートパイプ６の加熱部７は、従来の装置と
同様に、側溝１の内側に所定長さを確保するべく側溝１
の長手方向に延ばされた状態で、コンクリートブロック
３の底部の上に所定ピッチで水平に配設されている。

【００１９】これに対して、各ヒートパイプ６の他方の
端部は、コンクリートブロック３の片方の側壁部を内側
から貫通し、道路２のアスファルト中に延ばされてい
る。したがって、道路２に配設されたこれらの端部が各
ヒートパイプ６の放熱部８となっている。なお、ヒート
パイプ６は、空気等の非凝縮性ガスが脱気された密閉構
造の細い円筒パイプ内に作動流体（例えば水やフロン）
を封入した公知のものであり、必要により内部にウイッ
クが設けられている。

【００２０】前記側溝１における図２での左側の端部近
傍の地中には、融雪槽１０が埋設されている。この融雪
槽１０は、一例としてＦＲＰあるいはコンクリート等に
よって形成された中空構造の直方体であり、その天井面
には地上から雪塊Ｓを投入するための投入口１１が形成
されている。この投入口１１は地表（路面４）に開口
し、かつ蓋１２によって開閉されるようになっている。
さらに、融雪槽１０の内部の底面付近には、加熱手段と
しての電気ヒータ１３が取り付けられている。

【００２１】融雪槽１０の内底部には、電気ヒータ１３
によって加熱された所定量の温水Ｗが溜められている。
したがって、融雪槽１０がいわゆる貯湯槽を兼ねた構成
となっている。なお、この温水Ｗは、ヒートパイプ６の
熱源として充分に利用することができる。

【００２２】また、融雪槽１０の側壁のうち上部付近に
は、図示しない雨水桝に連通した排水管１４が接続され
ている。したがって、融雪槽１０内に溜まった雪や温水
Ｗの量が排水管１４が位置するレベルまで達すると、過
剰分の水分がこの排水管を経由して雨水桝に送られて廃
棄される。融雪槽１０の側壁のうち地表に近い部分に
は、側溝１の端部が貫通している。すなわち、側溝１か
ら融雪槽１０の内部に温水Ｗが直接注入されるように構
成されている。

【００２３】側溝１の直下の地中には、その側溝１と方
向を揃えた状態に温水配管１５が埋設されている。この
温水配管１５の一方の開口端は、融雪槽１０の側壁のう
ち底部付近を貫通している。これに対して、温水配管１
５の他方の開口端は路面４に向けて立ち上げられた後
に、側溝１の図１での上部付近に連通している。したが
って、この具体例では側溝１と温水配管１５とが温水循
環路に相当している。

【００２４】また、温水配管１５には融雪槽１０から温
水Ｗを汲み上げるポンプ１６が介設されており、このポ
ンプ１６よりも上流側には、温水Ｗ中に不可避的に含ま
れる砂利や微細なゴミ等の固形分を捕捉するためのスト
レーナ（図示せず）が介設されている。

【００２５】つぎに、上記のような構成の作用について
説明する。まず、ポンプ１６によって、融雪槽１０の内
部から温水Ｗの一部が汲み上げられる。この温水Ｗは、
温水配管１５を経由した後に、側溝１の図２での右側の
端部からその内部に送り込まれる。前述の通り、側溝１
には勾配が付けられているばかりか、ポンプ１６による
温水Ｗの汲み上げも継続して行われているから、側溝１
に注ぎ込まれた温水Ｗは矢印方向に流下し、ついには融
雪槽１０の内部に注ぎ込まれる。つまり、温水Ｗは温水
配管１５および側溝１を経由して融雪槽１０に還流し、
再度加熱されて同じサイクルを継続する。

【００２６】上記のように側溝１の内部に温水Ｗが流通
すると、各ヒートパイプ６の加熱部１６に温水Ｗの有す
る熱が伝達され、コンテナの内部に封入されている液相
作動が蒸発する。その作動流体蒸気は路面４の下に配設
されて温度と内部圧力が共に低くなっている放熱部１７
に向けて流動し、コンテナ周囲の土壌に熱を奪われて凝
縮する。そして、この熱が路面４を形成するアスファル
トに伝達され、路面４が加熱される。

【００２７】その結果、路面４に積雪があればそれが速
やかに溶かされ、積雪がないとしても水分の凍結が防止
される。なお、放熱して再度液相になった作動流体は、
ウィックの毛細管圧力や重力によってコンクリートブロ
ック３の内側に配設された加熱部１６に還流し、そこで
再び加熱されて蒸発する。

【００２８】ここで、例えば道路２に隣接する住宅の屋
根あるいは道路４の路肩等に雪塊Ｓがある場合、雪降ろ
し作業または雪かき作業によって雪塊Ｓを回収し、さら
に地表側の投入口１１から融雪槽１０の内部に投棄す
る。融雪槽１０の内部には、既に所定量の温水Ｗが溜め
られており、しかも電気ヒータ１３が継続して作動して
いるから、投入された雪塊Ｓは速やかに溶かされて新た
に温水Ｗとなる。その場合、側溝１を経て融雪槽１０に
還流する温水Ｗが雪塊Ｓに浴びせられて、両者が混ざり
合わされるため、雪塊Ｓは単に電気ヒータのみを用いて
溶かす場合よりも速やかに温水Ｗになる。

【００２９】このように、この具体例によれば、道路２
の融雪を継続して行いつつ、路面４に不可避的に残され
た雪や融雪対象とする道路２以外から回収した雪を投棄
することができる。そのため、大規模な道路や住宅、あ
るいは小規模な道路のいずれに使用した場合でも、好適
な除雪効果を得ることができ、ひいては降雪量の多い寒
冷地域における総合的な積雪処理装置となる。

【００３０】なお、上記の具体例では、温水循環路とし
て側溝１と温水配管１５とを例示し、ヒートパイプ６の
一端部を側溝１の内側に配設した構成を示したが、この
発明は上記の具体例に限定されるものではなく、例えば
温水ヘッダ管にヒートパイプの一端部を装着した構成、
あるいはヒートパイプを採用せずに温水配管自体を路面
下に配設させた構成としてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載した発明によれば、投入口を地表側に開口させ
て地中に埋設した融雪槽と、その融雪槽の内部の雪およ
び温水を加熱する加熱手段と、融雪槽に連通し、かつ地
中に配設された温水循環路と、融雪槽の内部から温水を
汲み上げて温水循環路中に流通させるポンプとが備えら
れているから、大規模な道路や住宅のいずれにも好適に
使用することができる。すなわち、使用対象箇所の規模
に拘らず好適に除雪効果を得ることができる融雪槽一体
型路面融雪装置となる。

【００３２】さらに、請求項２に記載したように、ヒー
トパイプの一端部を、温水と熱授受可能な状態に温水循
環路の内部に配設すれば、融雪能力を更に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の具体例を一部切り欠いて示す斜視図
である。

【図２】融雪槽と側溝の配置関係を示す概略図である。

【符号の説明】

１…側溝、 ４…路面、 １０…融雪槽、 １１…投入
口、 １３…電気ヒータ、 １５…温水配管、 １６…
ポンプ、 Ｓ…雪塊、 Ｗ…温水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 隆 北海道千歳市泉沢1007番地151 株式会社 北海道フジクラ内 (72)発明者 山田 忠雄 北海道千歳市泉沢1007番地151 株式会社 北海道フジクラ内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入口を地表側に開口させて地中に埋設
   した融雪槽と、その融雪槽の内部の雪および温水を加熱
   する加熱手段と、前記融雪槽に連通し、かつ地中に配設
   された温水循環路と、前記融雪槽の内部から温水を汲み
   上げて前記温水循環路中に流通させるポンプと、が備え
   られていることを特徴とする融雪槽一体型路面融雪装
   置。
2. 【請求項２】 作動流体の潜熱として熱輸送するヒート
   パイプの一端部が、前記温水と熱授受可能な状態に前記
   温水循環路の内部に配設されるとともに、そのヒートパ
   イプの他端部が前記地表の直下に配設されていることを
   特徴とする請求項１に記載の融雪槽一体型路面融雪装
   置。