(57)【要約】【課題】従来と比べて効率的な融雪を実施できる。【解決手段】地中に埋設された発熱設備１０ａ〜１０ｄと、発熱設備１０ａ〜１０ｄの接続を切り替える切替回路３０とが設けられている。切替回路３０は、発熱設備１０ａ〜１０ｄのうちの１つの設備を選択し、残りの３つの設備を互いに直列に接続すると共に、選択した１つの設備と直列に接続した３つの設備とに同じ大きさの電圧を印加する。切替回路３０によって選択される設備は、発熱設備１０ａ〜１０ｄの中で順番に切り替えられる【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された第１〜第４の発熱回路と、
前記第１〜第４の発熱回路のうちの１つの回路を選択し、残りの３つの回路を互いに直列に接続すると共に、選択した１つの回路と直列に接続した前記３つの回路とに同じ大きさの電圧を印加することを、選択する前記１つの回路を前記第１〜第４の発熱回路の中で切り替えつつ実行する切替手段と、を備えていることを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記切替手段が、選択する前記１つの回路を、前記第１〜第４の発熱回路の中で所定の順序で切り替えていくことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【請求項３】
前記第１〜第４の発熱回路のそれぞれが、発熱体を含んだ第１の層と、当該第１の層上に積層され、遠赤外線を放射する素材を含んだ第２の層とを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に係る融雪システムは、３つの発熱体のうちの１つを選択し、残りの２つを直列に接続する。そして、選択した１つの発熱体と直列に接続した２つの発熱体とに同じ電圧を印加する。これにより、それぞれの発熱回路に同じ電圧を印加した場合と比べて、電力消費を２分の１に抑えつつ融雪を実施するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３０７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、特許文献1の融雪システムでは未だ効率的な融雪を実施できるものではないと考えた。
【０００５】
本発明の目的は、従来と比べて効率的な融雪を実施できる融雪装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の融雪装置は、地中に埋設された第１〜第４の発熱回路と、前記第１〜第４の発熱回路のうちの１つの回路を選択し、残りの３つの回路を互いに直列に接続すると共に、選択した１つの回路と直列に接続した前記３つの回路とに同じ大きさの電圧を印加することを、選択する前記１つの回路を前記第１〜第４の発熱回路の中で切り替えつつ実行する切替手段と、を備えている。
【０００７】
本発明の融雪装置によると、４つの発熱回路のうちの１つを選択し、残りの３つを直列に接続すると共に、選択した１つの発熱回路と直列に接続した３つの発熱回路とに同じ電圧を印加する。したがって、従来と比べてより効率的な融雪が可能となる。例えば、発熱回路同士の抵抗の大きさが同じであるとすると、それぞれの発熱回路に同じ電圧を印加した場合と比べて消費電力を３分の１にすることができる。その一方で、直列に接続した３つの発熱回路には予熱を行いつつ、選択した１つの発熱回路からは十分な加熱を確保することにより、効果的に融雪を実施することが可能である。
【０００８】
また、本発明においては、前記切替手段が、選択する前記１つの回路を、前記第１〜第４の発熱回路の中で所定の順序で切り替えていくことが好ましい。これによると、４つの発熱回路が順番に選択されていくため、これらの発熱回路が設置された領域が全体として均等に加熱される。
【０００９】
また、本発明においては、前記第１〜第４の発熱回路のそれぞれが、発熱体を含んだ第１の層と、当該第１の層上に積層され、遠赤外線を放射する素材を含んだ第２の層とを有していることが好ましい。これによると、第１の層からの加熱に対し、第２の層が遠赤外線を放射する。したがって、本装置が設置された領域が、遠赤外線の放射加熱により、効率的に加熱される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る融雪装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】図１の発熱設備に含まれる発熱ブロックの分解斜視図である。
【図３】図１の切替回路によって発熱設備同士が接続される状況を模式的に示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態に係る融雪装置１について図１〜図３を参照しつつ説明する。融雪装置１は、図１に示すように、複数個の発熱ブロック１１から構成された発熱設備１０ａ〜１０ｄ（本発明における発熱回路）と、発熱設備１０ａ〜１０ｄの接続を切り替える切替回路３０（本発明における切替手段）と、切替回路３０の動作を制御する制御部４０と、切替回路３０に電力を供給する電源５０とを備えている。なお、制御部４０は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）によって構成されてもよいし、ＣＰＵ、メモリ等の記憶装置、記憶装置に記憶されたプログラムデータ等から構成されてもよい。後者の場合、プログラムデータ等のソフトウェアに基づいてＣＰＵ等のハードウェアが機能することにより制御部４０としての機能が実現される。
【００１２】
発熱設備１０ａ〜１０ｄのそれぞれは、図１に示すように、地中に埋設された１２個の発熱ブロック１１から構成されている。発熱設備１０ａ〜１０ｄは互いに同じ構成を有しているので、以下においてはこれらを代表して発熱設備１０ａについて説明し、その他についての説明を省略する。
【００１３】
１２個の発熱ブロック１１は、縦３個×横４個の碁盤状に水平に並んでいる。各発熱ブロック１１は、図２に示すように、上下方向に互いに積層されたモルタル層１２（本発明における第２の層）、コンクリート層１３、メッシュ筋１４、発熱線１５（本発明における第１の層）及びコンクリート層１６を有している。モルタル層１２は、ブラックシリカ等の遠赤外線を放射する材料を練りこんだモルタルからなる層である。コンクリート層１３は、セメント、骨材の他、鉄鋼スラグを練りこんだコンクリートからなる層である。コンクリート層１３にも遠赤外線を放射する材料が練りこまれていてもよい。メッシュ筋１４は、複数本の鉄筋をメッシュ状に組み合わせたものである。発熱線１５は、ニクロム線等、電流を流すことで発熱する発熱体である。コンクリート層１６は、断熱効果を持たせるために樹脂製の発泡材料が練りこまれたコンクリートからなる層である。コンクリート層１６は、平板状の上層１６ａ及び下層１６ｂからなる。下層１６ｂは、平面視において上層１６ａより一回り小さい。これにより、上層１６ａの側面と下層１６ｂの側面との間には段差１６ｘが形成されている。隣り合う発熱ブロック１１同士の間には、段差１６ｘによって間隙が形成されている。コンクリート層１６内には、発熱線１５の両端部と接続された配線１７及び１８が埋め込まれている。下層１６ｂの側面からは、配線１７及び１８の端部１７ａ及び１８ａが露出している。横方向に隣り合う発熱ブロック１１同士は、端部１７ａ同士又は端部１８ａ同士が別の配線によって接続されている。端部１７ａ同士又は端部１８ａ同士を接続する配線は、段差１６ｘによって形成された上記の間隙を通るように配置されている。これにより、図１に示すように、横一列に並んだ４個の発熱ブロック１１同士が互いに直列に接続されている。発熱設備１０ａにおいては、このように互いに直列に接続された４個の発熱ブロック１１からなる直列回路が縦方向に３つ並んでいる。この３つ並んだ直列回路同士は並列に接続されている。そして、このように互いに接続された１２個の発熱ブロック１１からなる回路は、配線２１及び２２を通じて切替回路３０に接続されている。
【００１４】
図３は、切替回路３０によって発熱設備１０ａ〜１０ｄ同士が接続される状況を模式的に示す回路図である。切替回路３０の動作は、上記の通り、制御部４０によって制御される。切替回路３０は、発熱設備１０ａ〜１０ｄのうちのいずれか１つを選択する。図３において、設備１０Ｘは選択された設備を示し、設備１０Ｐ、１０Ｑ及び１０Ｒは残りの３つの設備を示す。切替回路３０は、図３に示すように、３つの設備１０Ｐ〜１０Ｒを直列に接続すると共に、３つの設備１０Ｐ〜１０Ｒからなる直列回路を設備１０Ｘと並列に接続する。そして、切替回路３０は、３つの設備１０Ｐ〜１０Ｒからなる直列回路と設備１０Ｘとに同じ大きさの電圧が印加されるようにこれらの回路に電源５０からの電力を供給する。制御部４０は、設備１０Ｘとして選択される設備が、一定時間ごとに発熱設備１０ａ〜１０ｄの中で順に切り替わるように切替回路３０を制御する。これにより、例えば、切替回路３０によって設備１０Ｘとして選択される設備が、一定時間ごとに、１０ａ→１０ｂ→１０ｃ→１０ｄの順に切り替わる。
【００１５】
以上説明した本実施形態によると、切替回路３０の動作により、発熱設備１０ａ〜１０ｄのうち、設備１０Ｘとして選択された設備に供給される電力を１００とした場合に、設備１０Ｐ〜１０Ｒのそれぞれには、１００／９の電力が供給されることになる。これにより、設備１０Ｐ〜１０Ｒが埋設された領域には予熱が施される一方で、設備１０Ｘが埋設された領域には十分な加熱が施されることになり、全体として効率的に加熱がなされる。全体の消費電力は、発熱設備１０ａ〜１０ｄのそれぞれに１００の電力を供給する場合と比べ、３分の１となる４００／３とすることができる。また、発熱設備１０ａ〜１０ｄは、一定時間ごとに順番に設備１０Ｘとして選択されていく。したがって、これらの設備が埋設された領域は、全体として均等に加熱される。よって、全体としてむらなく融雪が実施される。また、コンクリート層１３から発生する遠赤外線の放射加熱により、融雪装置１が設置された領域が効率的に加熱される。
【００１６】
＜変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。
【００１７】
例えば、上述の実施形態においては、切替回路３０によって設備１０Ｘとして選択される設備が、一定時間ごとに、発熱設備１０ａ→発熱設備１０ｂ→発熱設備１０ｃ→発熱設備１０ｄの順に切り替わる。しかし、切り替えの順序がこれとは異なっていてもよい。また、設備１０Ｘとして選択される設備が、発熱設備１０ａ〜１０ｄ中でランダムに切り替わってもよい。
【００１８】
また、上述の実施形態においては、発熱ブロック１１が遠赤外線を放射する材料（ブラックシリカ等）を練りこんだモルタル層１２を含んでいる。しかし、発熱ブロック１１が遠赤外線を放射する材料を含んでいなくてもよい。
【符号の説明】
【００１９】
１０ａ〜１０ｄ  発熱設備
１１  発熱ブロック
３０  切替回路
４０  制御部
５０  電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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