(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、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ことを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
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、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ことを特徴とする融雪装置。
【請求項３】
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請求項１または請求項２に記載した融雪装置。
【請求項４】
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請求項１から請求項３の何れか１つに記載した融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【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
【図１】
0003557330.tif 000002
【図２】
0003557330.tif 000003
【図３】
0003557330.tif 000004