(57)【要約】【課題】  融雪面積が広がるにつれて設備規模が大型化し、温水の確保が困難になって残雪処理に経費が嵩み燃費も増加してしまう。【解決手段】  散水区域を複数のブロックに分割し、各々のブロックに散水手段を設置する。順次に散水手段に通水しブロック毎の散水操作を行なうもので、出力時間可変のタイマーにより個々に散水時間をセットされ、最初のタイマーがタイムアップした後に後続のタイマーが起動し順次に作動してタイムアップしながらそれぞれが分担する開閉弁を順番に開閉して給湯ボイラーから送られてきた高温水の散水を行なう。【選択図】  図１
2006200353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融雪のための散水区域を複数のブロックに分割し、各々のブロックに散水手段を設置する一方で、個々の散水手段に至る給湯管の途中位置に電動式の開閉弁を配置し、それぞれの開閉弁を開閉操作して順次に散水手段に通水しブロック毎の散水操作を行なうもので、これら開閉弁の各々は作動出力を発する出力時間可変のタイマーにより個々に開放時間をセットされ、最初のタイマーがタイムアップした後に後続のタイマーが起動し順次に作動してタイムアップしながらそれぞれが分担する開閉弁を順番に開閉して散水を行ない、前記タイマーのすべてがタイムアップした後、これらのタイマーのすべてをリセットして再び最初のタイマーから順次に動作させるリセット手段により、残雪状況に応じて散水手段から散水を繰り返して行なえるようにした融雪用の温水の散水方法。
【請求項２】
請求項１に記載された融雪用の温水の散水方法において、前記リセットタイマーに電力を供給する電源系に時限タイマーを介在させ、リセット手段の作動時間を時限タイマーで設定した通電時間内に限定するようにした融雪用の温水の散水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、少量の温水で広い面積の融雪を行なう温水の散水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  地下水を散水して屋根や路面の雪を溶かす方式は汎用されてきた融雪方法である。水量が足らなければ井戸を新設しなければならない。必要な水量を確保できなければ散水のできる屋根面積は制限されることになる。こうした温水の不足は降雪が続けばやがて積雪に発展し、人力による雪下ろしを必要とするようになる。民生用の屋根融雪において、屋根面積が大きければ雪下ろしに伴なう人件費は膨大であるので、これを回避するため深井戸を設けて水量を確保しこれに対応してきたが、それでも井戸の新設には制限がある。【０００３】  対応策として、ボイラーを設置し屋根からの戻り水や河川水を暖めて利用する方法がある。この方式の基本は、不足する熱量を補える能力のボイラーを設置する一方、排水を再利用するか河川水を導入するかして水量を確保し、散水手段から一斉に低温水の散水を行なうことで対応しようとするものである。しかしながら、この方法では、散水した温水と低温の融雪水が混ざりあって流水の水温が低下し雪の融けが悪い。その結果、燃費の嵩む欠点がある。
【特許文献１】  特開２０００−２２０３２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  解決しようとする問題点は、予定される融雪屋根の規模に対し確保できる温水の量が少ないと融雪に支障をきたし、補助熱源で対応するにしても高額の燃費を覚悟しなければならない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  本発明は、入手できる量の温水に見合う面積ごとに屋根を小分けして散水を行ない、散水区域を移動させて広い融雪面をカバーすることを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】  散水量が少なくてもそれに見合う面積を処理するので融雪面に融けムラができにくく、けじめよく散水をきりあげられるので温水を無駄に流さなくてすむ。散水量が少ないのでボイラの高温水を希釈せず直接に散水して大量の雪を急速に短時間で処理することもできる。散水手段からの散水時間は各ブロックごとに調節できるので、ブロックごとの散水量を適正流量にセットでき散水に無駄がない。限られた量の温水を有効に利用できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  少ない水量の温水で広い面積を融雪するという目的を、簡単な操作手順のもとで実現した。
【実施例１】
【０００８】  図１は、本発明に係る散水方法を説明するために用いた積雪傾斜面、例えば屋根の斜視図である。融雪のための散水区域は複数のブロックに分割される。説明に用いる１２００平米の屋根は横に５列、縦に６分割された合計３０箇所の融雪のためのブロック１を形成している。これらブロック１の各々には散水手段２が設置されている。散水手段２は、図示の例では散水ヘッダである。散水ヘッダの上下の間隔は約４メートル、長さは約１０メートル、口径は４０φ、これに連絡する給湯管３の口径は２５φである。
屋根面は雪に対して摩擦抵抗力が大きく、雪および融雪途中のシャーベットの滑りを止める性質を備えているのが好ましい。この滑止めの性質は、例えば、本件出願と同一の出願人による特開平８−１８４２１６号（特願平６−３３９２６５）に記載のものを挙げることができる。シートは織布から構成され、表面に載った雪は滑りにくい。また流下する温水の挙動に規正を加えて流れを分散させ、均一に広げて雪の層に接触させる効率のよい熱交換性能を備えている。このシートは、液体含有量が少なく流下する熱媒体の一部を吸収し残りの部分が表面を滑る露出した速い流れの熱媒体の主流を形成する任意の幅の主要流下経路と、この主要流下経路の側部に位置し、前記主流よりも流速の遅い副流を形成する、主要流下経路に比べて液体含有量の大きな副流下経路とを有する吸液素材から構成されている。【０００９】  各ブロック１の面積は４０平米、それぞれの散水手段２からは他から独立して散水が行われる。１つの散水手段による散水量は１平米あたり約８００ｃｃ、１ブロックあたり約３２リットル／毎分である。１つの散水手段から２０分の散水を行えば、散水に要する時間は３０ブロック全体で約１０時間である。【００１０】  個々の散水手段２に至る給湯管３の途中位置には電動式の開閉弁４が配置されている。これら開閉弁を介しそれぞれの給湯管３は主配管５に連結されている。作図の都合上、図１では開閉弁は省略されている。
主配管５は井戸もしくはボイラーに接続されている。ボイラーからの温水を使用する場合、処理時間を短縮するために摂氏３０度以上の高温水を使用することができる。【００１１】  開閉弁４を開閉操作して順次に散水手段２に通水しブロック毎の散水操作が行なわれる。散水手段２と給湯管３の相対的な位置関係から、給湯管の凍結対策のために開閉弁４は３方弁が使われている。この３方弁は閉鎖状態で排水管３ａから給湯管３の排水を行なう。【００１２】  開閉弁４は開閉弁用の操作制御器により動作を管理されている。開閉弁４の各々は作動出力を発する出力時間可変のタイマーにより個々に開放時間をセットされている。開閉弁４のすべての出力時間を２０分に設定するならば、最初のタイマーＡが起動して開閉弁４を２０分開放し、開閉弁４は図１の屋根左端の最下段の散水手段２に至る給湯管３の開閉を行なう。２０分経過してタイマーＡはタイムアップし開閉弁４を閉じる。数分の時間差をおいて後続のタイマーＢが起動して開閉弁４を２０分開放し屋根左端の下から２段目の散水手段への温水の供給を開始する。２０分経過してタイマーＢはタイムアップし開閉弁４を閉じる。同様に、タイマーＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆの順に作動とタイムアップを順番に繰り返し、それぞれが分担する開閉弁を順番に開閉してより上段の散水手段に移行しながら散水を行なう。
タイマーＧは屋根の左から２番目の列の最下段の散水手段２に至る給湯管３の開閉を行なう。２０分経過してタイマーＧはタイムアップし開閉弁４を閉じる。数分の時間差をおいて後続のタイマー（図示せず）が起動して開閉弁（図示せず）を２０分開放し、屋根の左から２番目の列の下から２段目の散水手段２への温水の供給を開始する。２０分経過してこのタイマーはタイムアップし開閉弁を閉じる。同様に、後続のタイマーは順に作動とタイムアップを繰り返し、それぞれが分担する開閉弁を順番に開閉してより上段の散水手段に移行しながら散水を行なう。【００１３】  前記タイマーのすべてがタイムアップした後、必要とあらば、これらのタイマーのすべてをリセットして再び最初のタイマーから順次に動作させる目的で、リセット手段Ｘ１を設置して置くことができる。リセット手段にはオン／オフ動作するリセットタイマーを使用できる。例えば、一連のタイマーがタイムアップしたままの状態でこれらタイマーの電源をオフにし、所定時間が経過してオン出力を発してタイマーの時系列動作を再開させることができる。
雪が降り続いている場合、または残雪状況に応じて、前記リセット手段Ｘ１の働きによりタイマーＡ〜の出力機能を回復させ、散水手段から散水を繰り返して行なえるようにできる。
Ｘ２は押しボタン式の手動のリセット手段を表している。目視により残雪が認められるときには、この押しボタンを押して一連のタイマーをリセットして散水を再開することもできる。
Ｙはリセット手段Ｘ１の作動時間を予め決めておく時限タイマーである。この時限タイマーにより、リセット手段の繰返し動作を一定の時間内に限定する安全装置として機能し、不必要に散水を繰返すのをなくせる。
操作者が留守をするような場合、２４時間のオン／オフタイマーＺを作動させてリセット手段Ｘ１の動作開始時刻と終了時刻を予めセットしておくことができる。【００１４】  図３は路面での事例を示している。融雪のための散水区域は複数のブロック１に分割されている。説明に用いる６００平米の駐車場は横に５列、縦に３分割された合計１５箇所の融雪のためのブロック１を形成している。これらブロック１の各々には散水手段２が設置されている。散水手段２は、図示の例では散水ヘッダである。散水ヘッダの上下の間隔は約４メートル、長さは約１０メートル、口径は４０φ、これに連絡する給湯管３の口径は２５φである。散水された水は排水溝６に向けて移動していく。【００１５】  各ブロック１の面積は４０平米、それぞれの散水手段２からは他から独立して散水が行われる。１つの散水手段による散水量は１平米あたり約１．５リットル、１ブロックあたり約６０リットル／毎分である。１つの散水手段から８分の散水を行えば、散水に要する時間は１５ブロック全体で約２時間である。【００１６】  個々の散水手段２に至る給湯管３の途中位置には電動式の開閉弁４が配置されている。これら開閉弁を介しそれぞれの給湯管３は主配管５に連結されている。作図の都合上、図３では開閉弁は省略されている。
主配管５は井戸もしくはボイラーに接続されている。図３には、井戸１２よりポンプ１１により汲み上げた地下水をボイラー１０により加温して摂氏３０度程度の高温水にし、主配管５を介して給湯する方法を示している。【００１７】  図３の事例でも、図１の場合と同様に、開閉弁４を開閉操作して順次に散水手段２に通水しブロック毎の散水操作が行なわれる。
開閉弁４は開閉弁用の操作制御器により動作を管理されている。開閉弁４の各々は作動出力を発する出力時間可変のタイマーにより個々に開放時間をセットされている。開閉弁４のすべての出力時間を８分に設定するならば、最初のタイマーＡ’が起動して開閉弁４を８分開放し、開閉弁４は図３の路面手前の最下段の散水手段２に至る給湯管３を導通し給湯を開始する。８分経過してタイマーＡ’はタイムアップし開閉弁４を閉じる。次に、後続のタイマーＢ’が起動して開閉弁４を開放し２段目の散水手段への温水の供給を開始する。８分経過してタイマーＢ’はタイムアップし開閉弁４を閉じる。同様に、タイマーＣ’も作動とタイムアップを繰り返し散水を行なう。
タイマーＤ’は路面の左から２番目の列の最下段の散水手段２に至る給湯管３の開閉を行なう。８分経過してタイマーＤ’はタイムアップし開閉弁４を閉じる。同様に、後続のタイマーは順に作動とタイムアップを繰り返し、それぞれが分担する開閉弁を順番に開閉し、勾配の低い方の下段より中断、上段の散水手段に移行しながら散水を行なう。【００１８】  図６は、折半葺き屋根での事例を示している。図示の例では、折半葺き屋根の上側には平板２０が設置され屋根の傾斜に沿って上段、中段、下段の３つの平らな屋根面が形成されている。それぞれの段の屋根面には左右に主配管５が設置され、給湯管を介さず２方向電動弁を通じてそれぞれの主配管から３つの散水手段２が接続され６つの融雪のためのブロック１を造作している。
主配管の途中位置には水抜き用の弁（図示せず）が配置されている。この水抜き用の弁は、常時開放しておく小口径の調節弁かまたは電磁弁であり、ポンプ停止時に主配管内の水位を低下させて管内凍結を防ぐ役割がある。【００１９】  図１と図３の屋根面の融雪のための各々のブロックは上流から下流にかけて連続し、散水された温水は下流側のブロックを通過し流下していく。しかし、図６に示す３列のブロック１はそれぞれが他から独立している。図７のように上段と中段のブロックは互いに離れて位置し、中段と下段のブロックも離れて位置している。従って、上方の段のブロックの流下水は下方の段のブロックに流入せずに平板２０の下流側端部１ｂから折半屋根面に落下し、平板で覆われ雪の降り込むことのない折半屋根の谷を流下していく。平板２０の上流側端部１ａには立上がり隔壁が設けられ、隣接する上段のブロックからの流れを確実に遮る工夫が凝らされている。無落雪屋根のように勾配が極端に小さいケースでは面上での温水の流速が遅く滞留時間が長くなって水が溜るが、図７のようにして排水をすれば水の移動速度を速められ熱の投入量を増やすことができる。【００２０】  図５は、井戸１２の地下水をポンプ１１で汲み上げて受水タンク１３に溜めポンプ１６によりボイラー１０を経て給湯する設備例を示している。この方式によれば、地下水の出水量が少なくても間欠運転しながら継続的に給湯することができる利点がある。１５は受水タンクに設置した水位検知手段であり、水位が低下すればポンプ１６の運転を停止し、水位の回復を待ってポンプ１６の運転を再開する工夫がされている。井戸水に鉄分やマンガンが含まれている場合、除鉄器１４を受水タンクの上流側に設置し処理水を受水タンクで貯水しながら運転することができる。【００２１】  前記タイマーのすべてがタイムアップした後、必要とあらば、これらのタイマーのすべてをリセットして再び最初のタイマーから順次に動作させる目的で、リセット手段Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を設置しておくことができる。リセット手段Ｚ１は手動リセットスイッチである。手動操作によりタイムアップした一連のタイマーを再起動させるスイッチとして使用される。Ｚ２は、一定の時間ごとにオン／オフ動作するタイマースイッチである。例えば、一連のタイマーがタイムアップしたままの状態でこれらタイマーの電源をオフにし、所定時間が経過してオン出力を発してタイマーの時系列動作を再開させることができる。雪が降り続いている場合、または残雪状況に応じて、前記リセット手段Ｚ２の働きによりタイマーの出力機能を回復させ、散水手段から散水を繰り返して行なえるようにできる。Ｚ３は、目視により残雪が認められるときには、該当するブロックのタイマーを指定し、これらタイマーをリセットして開閉弁を順に作動させて散水を行なうためのリセットスイッチである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】  散水手段の段数に関わりなく長尺の積雪面を処理できるため、小規模の井戸施設またはボイラー設備を使用して、工場、駅舎、公共施設のような数千平米から数万平米の大型屋根はもとより数キロに及ぶ鉄道路床にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】  屋根の散水手段の配置例を示す斜視図である。
【図２】  散水制御手段の説明図である。
【図３】  駐車場の散水手段の配置例を示す斜視図である。
【図４】  散水制御手段の説明図である。
【図５】  給湯設備の一例を示す説明図である。
【図６】  折半屋根での実施例を示す平面図である。
【図７】  ＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】  ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【符合の説明】
【００２４】  ２  散水手段
３  給湯管
４  開閉弁
Ａ〜Ｊ  タイマー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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