(57)【要約】【課題】給湯装置に流す熱媒体の流量を安定化できる融雪装置を提供する。【解決手段】融雪装置１では、融雪対象領域６を循環した不凍液が流れる第２戻り管９と、給湯装置２〜４で加熱された不凍液を融雪対象領域６に流す往き管１７との間にバイパス管１８を設けている。給湯装置２〜４に不凍液を供給する第３戻り管１０には給湯装置側ポンプ３１を設けている。バイパス管１８には放熱側ポンプ３２を設けている。ヒーティングパイプ１９の流路抵抗が変わったり、不凍液の粘性抵抗が温度に伴って変化しても、給湯装置側ポンプ３１の能力を可変することで、第３戻り管１０を流れる不凍液の流量を制御できるので、給湯装置２〜４に対して不凍液を安定して供給できる。【選択図】図１
2011256542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源であるバーナを内蔵した給湯装置を備え、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、前記給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、前記融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置において、
前記バーナによって加熱された熱媒体を前記パイプに供給するための往き管と、
前記パイプを循環した熱媒体を前記給湯装置に戻すための戻り管と、
前記戻り管と前記往き管とをバイパスして、前記戻り管を流れる熱媒体の一部を分流して前記往き管に供給するバイパス管と、
前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分よりも熱媒体が流れる方向の下流側に設けられ、前記戻り管から前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する給湯装置側ポンプと、
前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管から前記往き管に流れる熱媒体の流量を調整する放熱側ポンプと
を備えたことを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を検出する給湯装置側流量検出手段と、
前記給湯装置側流量検出手段によって検出された流量が所定流量になるように前記給湯装置側ポンプを制御する給湯装置側ポンプ制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【請求項３】
前記給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する入水温度検出手段と、
前記往き管を流れ、かつ前記バイパス管を流れる熱媒体と合流した熱媒体の往き温度を検出する往き温度検出手段と、
前記往き温度検出手段によって検出された前記往き温度と、前記入水温度検出手段によって検出された前記入水温度との差分が所定温度範囲内となるように、前記放熱側ポンプの駆動を制御する放熱側ポンプ制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の融雪装置。
【請求項４】
前記入水温度検出手段によって検出された前記入水温度の温度上昇率を算出する温度上昇率算出手段と、
当該温度上昇率算出手段によって算出された前記温度上昇率に基づき、熱媒体の逆流を検知する逆流検知手段と、
当該逆流検知手段によって熱媒体の逆流を検知した場合に、前記バーナを強制的に消火し、かつ前記給湯装置側ポンプ及び前記放熱側ポンプを強制的に停止することによって、前記融雪装置の融雪動作を停止する融雪動作停止手段と
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の融雪装置。
【請求項５】
前記給湯装置側ポンプ及び前記放熱側ポンプはＤＣポンプであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、路面の融雪対象領域内に埋設された放熱用のパイプに、給湯装置で加熱した熱媒体を循環させて、融雪対象領域内の積雪を溶かす融雪装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この融雪装置は、熱源機としての給湯装置と、給湯装置からパイプに熱媒体を供給する往き管と、融雪対象領域を流れた熱媒体を給湯装置に戻す戻り管と、戻り管から給湯装置を経由せずに、戻り管内を流れる熱媒体の一部を分流して往き管内に合流させるバイパス管と、戻り管に設けられた循環ポンプとを備えている。バイパス管には、手動式の流量調整バルブが設けられている。
【０００３】
上記構成を有する融雪装置において、循環ポンプが駆動すると、給湯装置で加熱された熱媒体が往き管を介してパイプを循環することで路面温度が上昇するので、融雪対象領域内の積雪が溶ける。パイプを循環した熱媒体は戻り管を流れて給湯装置に戻る。戻り管を流れる熱媒体の一部は、バイパス管を流れて往き管内の熱媒体と合流し、そのままパイプを循環する。戻り管と往き管との間にバイパス管を設けることで、戻り管を流れる熱媒体の流路抵抗が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４２５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の融雪装置では、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量と、戻り管からバイパス管に流れる熱媒体の流量との比率は固定である。そのため、給湯装置に流れる不凍液の流量は、路面に埋設されたパイプの流路抵抗によって大きく変化してしまう。パイプの流路抵抗は現場毎で異なる。従って、工事業者が現場にて、バイパス管に設けた流量調整バルブを手動で調整することで、給湯装置の流量を現場毎で調整しなければならず、手間であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、給湯装置に流す熱媒体の流量を安定化できる融雪装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る融雪装置は、熱源であるバーナを内蔵した給湯装置を備え、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、前記給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、前記融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置において、前記バーナによって加熱された熱媒体を前記パイプに供給するための往き管と、前記パイプを循環した熱媒体を前記給湯装置に戻すための戻り管と、前記戻り管と前記往き管とをバイパスして、前記戻り管を流れる熱媒体の一部を分流して前記往き管に供給するバイパス管と、前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分よりも熱媒体が流れる方向の下流側に設けられ、前記戻り管から前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する給湯装置側ポンプと、前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管から前記往き管に流れる熱媒体の流量を調整する放熱側ポンプとを備えている。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の融雪装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を検出する給湯装置側流量検出手段と、前記給湯装置側流量検出手段によって検出された流量が所定流量になるように前記給湯装置側ポンプを制御する給湯装置側ポンプ制御手段とを備えている。
【０００９】
また、請求項３に係る発明の融雪装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する入水温度検出手段と、前記往き管を流れ、かつ前記バイパス管を流れる熱媒体と合流した熱媒体の往き温度を検出する往き温度検出手段と、前記往き温度検出手段によって検出された前記往き温度と、前記入水温度検出手段によって検出された前記入水温度との差分が所定温度範囲内となるように、前記放熱側ポンプの駆動を制御する放熱側ポンプ制御手段とを備えている。
【００１０】
また、請求項４に係る発明の融雪装置は、請求項３に記載の発明の構成に加え、前記入水温度検出手段によって検出された前記入水温度の温度上昇率を算出する温度上昇率算出手段と、当該温度上昇率算出手段によって算出された前記温度上昇率に基づき、熱媒体の逆流を検知する逆流検知手段と、当該逆流検知手段によって熱媒体の逆流を検知した場合に、前記バーナを強制的に消火し、かつ前記給湯装置側ポンプ及び前記放熱側ポンプを強制的に停止することによって、前記融雪装置の融雪動作を停止する融雪動作停止手段とを備えている。
【００１１】
また、請求項５に係る発明の融雪装置は、請求項１から４の何れかに記載の発明の構成に加え、前記給湯装置側ポンプ及び前記放熱側ポンプはＤＣポンプであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の融雪装置では、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、融雪対象領域内の積雪を融雪する。バーナによって加熱された熱媒体は、往き管を通ってパイプに流れる。パイプを循環した熱媒体は、戻り管を通って給湯装置に戻る。戻り管を流れる熱媒体の一部は、バイパス管を通って往き管に流れ、往き管内を流れる熱媒体と合流する。給湯装置側ポンプは、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する。これにより、パイプの流路抵抗に影響されることなく、給湯装置に流れる熱媒体の流量を安定化できる。また、熱媒体の粘性抵抗が温度変化に伴って変化する場合、熱媒体の流れ易さも変化する。本発明では、給湯装置側ポンプが、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整するので、熱媒体の粘性抵抗に影響されることなく、給湯装置に流れる熱媒体の流量を安定化できる。放熱側ポンプは、バイパス管から往き管に流れる熱媒体の流量を調整する。放熱側ポンプは、圧力損失の大きい給湯装置を通さずに、バイパス管を通じて往き管内に熱媒体を流すので、融雪対象領域内のパイプに対して、放熱側ポンプの動力をそのまま伝達できる。即ち、放熱側ポンプを効率よく使用できる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明の融雪装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、給湯装置側流量検出手段が給湯装置に流れる熱媒体の流量を検出する。給湯装置側ポンプ制御手段は、給湯装置側流量検出手段によって検出された流量が所定流量になるように給湯装置側ポンプを制御する。これにより、給湯装置に流れる熱媒体の流量を所定流量に調整できるので、パイプの流路抵抗、並びに熱媒体の粘性抵抗に影響されることなく、給湯装置に流れる熱媒体の流量をより一層、確実に安定化できる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明の融雪装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、給湯装置に流れる熱媒体の入水温度は、入水温度検出手段によって検出される。往き管を流れ、かつバイパス管を流れる熱媒体と合流した熱媒体の往き温度は、往き温度検出手段によって検出される。ここで、往き温度と入水温度との差分が大きい場合、パイプの上流側で雪が溶けても、パイプの下流側では雪が溶けきらず、所謂「融雪ムラ」が生じる。これとは逆に、温度の差分が小さい場合は、融雪対象領域内のパイプに熱媒体が流れ過ぎており、放熱側ポンプの動力に無駄を生じている。そこで、放熱側ポンプ制御手段は、往き温度検出手段によって検出された往き温度と、入水温度検出手段によって検出された入水温度との差分が所定温度範囲内となるように、放熱側ポンプの駆動を制御する。これにより、融雪対象領域内のパイプに流れる熱媒体の流量を適切に調整できるので、融雪対象領域に融雪ムラが生じるのを防止でき、かつ放熱側ポンプを効率よく使用できる。
【００１５】
また、請求項４に係る発明の融雪装置では、請求項３に記載の発明の効果に加え、温度上昇率判断手段が、戻り温度検出手段によって検出された戻り温度の所定時間における温度上昇率が所定値以上であるか否かを判断する。バーナ消火手段は、温度上昇率判断手段によって戻り温度の温度上昇率が所定値以上であると判断された場合に、バーナを強制的に消火する。戻り温度が急激に上昇した場合、熱媒体が逆流している可能性がある。この場合、バーナ消火手段がバーナを強制的に消火するので、不具合に対して迅速な対応が可能である。
【００１６】
また、請求項５に係る発明の融雪装置では、請求項１から４の何れかに記載の発明の効果に加え、給湯装置側ポンプ及び放熱側ポンプは何れもＤＣポンプであるので、ＡＣポンプに比べて、コンパクトで制御が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】融雪装置１の構成を示す概略図である。
【図２】融雪装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】融雪運転制御処理のメインのフローチャートである。
【図４】逆流検知処理のフローチャートである。
【図５】変形例である融雪装置１５０の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態である融雪装置１について、図面に基づいて説明する。これらの図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。以下に記載されている装置の構造などは、特に特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【００１９】
はじめに、融雪装置１の構成について、図１を参照して説明する。融雪装置１は、親機である給湯装置２と、子機である給湯装置３，４とを熱源機として備える。融雪対象領域６の地中には、放熱用のヒーティングパイプ１９が幾重にも屈曲して埋設されている。融雪装置１では、給湯装置２〜４で加熱された不凍液を熱媒体として、ヒーティングパイプ１９に流すことによって、融雪対象領域６内の地面の温度が上昇する。これにより、融雪対象領域６内の積雪を溶かすことができる。ヒーティングパイプ１９を流れた不凍液は、後述する各種配管７〜１３を介して給湯装置２〜４に戻る。給湯装置２〜４で再び加熱された不凍液は、後述する各種配管１４〜１７を介して、ヒーティングパイプ１９を再び流れる。融雪装置１では、このような融雪運転を行うことが可能である。
【００２０】
次に、給湯装置２の構造について、図１を参照して説明する。給湯装置２は親機として機能する。給湯装置２の筐体２Ａの底部には、ガスが流入するガス流入口４１と、ヒーティングパイプ１９を流れて戻った不凍液が流入する入水口４２と、筐体２Ａ内で加熱された不凍液を出水させる出水口４３とが各々設けられている。筐体２Ａの燃焼室にはバーナ５０が設けられている。バーナ５０には、ガス流入口４１に接続されたガス供給管４５が接続されている。バーナ５０の近傍には、火炎温度を検知するための熱電対１０５（図２参照）、失火を検知するためのフレームロッド１０６（図２参照）、バーナ５０に点火するためのイグナイタ１０７（図２参照）が各々設けられている。
【００２１】
ガス供給管４５のガスが流れる上流側には、ガス流路の開閉を行うガス電磁弁５１が設けられている。その下流側には、ガス流量を調整して、バーナ５０の火力を調整するガス比例弁５２が設けられている。入水口４２と出水口４３との間には、不凍液が流れる配管４６が設けられている。配管４６の途中には熱交換器（図示外）が設けられている。配管４６において熱交換器よりも上流側には、配管４６を流れる不凍液の戻り流量を検知するための流量センサ５６と、不凍液の戻り温度（給湯装置２に対する入水温度）を検知するための戻り温度サーミスタ５５とが設けられている
【００２２】
さらに、給湯装置２には、融雪装置１の融雪動作を制御する制御装置５（図２参照）と、融雪装置１の動作を指示するリモコン３６と、融雪対象領域６内の積雪を感知するための降雪センサ３８と、融雪対象領域６の路面温度を検出するための路面温度センサ３５とが各々設けられている。リモコン３６には、融雪装置１の融雪動作中に不凍液の循環異常が発生したことを報知するための異常ランプ３７が設けられている。図１では、路面温度センサ３５は、融雪対象領域６の略中央に設置されているが、位置は限定されない。
【００２３】
次に、給湯装置３，４の構造について、図１を参照して説明する。給湯装置３，４は子機として機能する。給湯装置３，４は、給湯装置２の構成とほぼ同じである。給湯装置３の筐体３Ａの底部には、ガス流入口６１と、入水口６２と、出水口６３とが各々設けられている。給湯装置４の筐体４Ａの底部にも、ガス流入口８１と、入水口８２と、出水口８３とが各々設けられている。給湯装置３，４の筐体３Ａ，４Ａ内には、給湯装置２と同様のバーナ５０、ガス供給管４５、ガス電磁弁５１、ガス比例弁５２、配管４６が各々設けられている。
【００２４】
次に、融雪装置１の配管構成について、図１を参照して説明する。ヒーティングパイプ１９の不凍液が流れる下流側の一端部には、第１戻り管７の一端部が接続されている。第１戻り管７の他端部は、第１戻り管７から供給された不凍液中から空気を分離するためのエアセパレータ８の底部に接続されている。エアセパレータ８の底部には、第２戻り管９の一端部がさらに接続されている。第２戻り管９の他端部には、２流路に分岐する分岐部２１が設けられている。分岐部２１の一方には、給湯装置２〜４に不凍液を供給するための第３戻り管１０の一端部が接続され、他方には後述するバイパス管１８の一端部が接続されている。
【００２５】
第３戻り管１０は、給湯装置２〜４に亘って延設されている。第３戻り管１０には、不凍液が流れる方向の上流側から下流側に向かって順に、接続部２２，２３，２４が各々設けられている。接続部２２には、分岐管１１の一端部が接続されている。分岐管１１の他端部は、給湯装置２の入水口４２に接続されている。接続部２３には、分岐管１２の一端部が接続されている。分岐管１２の他端部は、給湯装置３の入水口６２に接続されている。接続部２４には、分岐管１３の一端部が接続されている。分岐管１３の他端部は、給湯装置４の入水口８２に接続されている。第３戻り管１０の上流側であって分岐部２１と接続部２２との間には、給湯装置側ポンプ３１が設けられている。給湯装置側ポンプ３１は、給湯装置２〜４に供給する不凍液の流量を調整する。給湯装置側ポンプ３１は、直流電源で駆動するＤＣポンプである。従って、給湯装置側ポンプ３１が駆動すると、第３戻り管１０を流れる不凍液は、接続部２２，２３，２４から、各分岐管１１，１２，１３を介して、各給湯装置２，３，４に流入する。
【００２６】
一方、ヒーティングパイプ１９の不凍液が流れる上流側の一端部には、給湯装置２〜４で加熱された不凍液をヒーティングパイプ１９に流すための往き管１７の一端部が接続されている。往き管１７は、第３戻り管１０と同様に、給湯装置２〜４に亘って延設されている。往き管１７には、不凍液が流れる方向の下流側から上流側に向かって順に、接続部２５，２６，２７が各々設けられている。接続部２５には、分岐管１４の一端部が接続されている。分岐管１４の他端部は、給湯装置２の出水口４３に接続されている。接続部２６には、分岐管１５の一端部が接続されている。分岐管１５の他端部は、給湯装置３の出水口６３に接続されている。接続部２７には、分岐管１６の一端部が接続されている。分岐管１６の他端部は、給湯装置３の出水口８３に接続されている。各給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、各出水口４３，６３，８３から、各分岐管１４，１５，１６を流れ、接続部２５，２６，２７から往き管１７に流れて合流し、ヒーティングパイプ１９に向けて流れる。
【００２７】
さらに、往き管１７において接続部２５よりも下流側には合流部２８が設けられている。第２戻り管９の分岐部２１と、往き管１７の合流部２８との間には、バイパス管１８が設けられている。バイパス管１８は、第２戻り管９を流れた不凍液の一部を、給湯装置２〜４を通さずにそのまま往き管１７に流すものである。バイパス管１８には、放熱側ポンプ３２が設けられている。放熱側ポンプ３２は、バイパス管１８を流れる不凍液の流量を調整することで、融雪装置１における全体の循環量を調整する。放熱側ポンプ３２も、直流電源で駆動するＤＣポンプである。往き管１７において合流部２８の下流側には、往き管１７を流れる不凍液の往き温度を検出するための往き温度サーミスタ５８が設けられている。
【００２８】
ところで、エアセパレータ８の上部には、エアー抜き弁７２を有するラジエータキャップ７３が設けられている。ラジエータキャップ７３には、エアセパレータ８内の不凍液の余剰分が流れる配管７４が設けられている。配管７４は、エアセパレータ８の隣に設けられた膨張タンク７０の内側に挿入されている。膨張タンク７０は、給湯装置２〜４の各配管を循環する不凍液の温度変化による膨張収縮を吸収する。これにより、融雪装置１が保持する不凍液を所定量に調整できる。膨張タンク７０の上部には、膨張タンク７０内に不凍液を供給するための不凍液補給口７５と、タンク内の水位を検出するための水位電極７６とが設けられている。膨張タンク７０の側面上部には、タンク内からオーバフローした不凍液を外部に排出するためのオーバーフロー水排管７８が設けられている。
【００２９】
次に、融雪装置１の電気的構成について、図２を参照して説明する。融雪装置１は、制御装置５を給湯装置２の筐体２Ａ（図１参照）内に備えている。制御装置５は、融雪装置１の制御を司るＣＰＵ１０１を備えている。ＣＰＵ１０１には、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＥＥＰＲＯＭ１０４とが各々接続されている。ＲＯＭ１０２は、融雪運転制御プログラム等の各種プログラム、各種データの初期値等を記憶する不揮発性記憶素子である。ＲＡＭ１０３は、実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データ等を記憶する読み出し及び書き込み可能な揮発性記憶素子である。ＥＥＰＲＯＭ１０４は、カウンタやパラメータ等を記憶する不揮発性記憶素子である。なお、図示しないが、制御装置５には、ＣＰＵ１０１に対してクロックを供給する発振子が設けられている。制御装置５は、電源としての電池２０を備えている。
【００３０】
ＣＰＵ１０１には、ガス比例弁駆動回路５２Ａと、マグネット駆動回路５１Ａと、熱電対回路１１５と、フレームロッド回路１１６と、イグナイタ回路１１７と、異常ランプ駆動回路３７Ａと、入出力（I／O）インターフェース１２１とが各々接続されている。ガス比例弁駆動回路５２Ａには、ガス比例弁５２が接続されている。マグネット駆動回路５１Ａには、ガス電磁弁５１が接続されている。熱電対回路１１５には、熱電対１０５が接続されている。フレームロッド回路１１６には、フレームロッド１０６が接続されている。イグナイタ回路１１７には、イグナイタ１０７が接続されている。異常ランプ駆動回路３７Ａには、異常ランプ３７が接続されている。熱電対回路１１５及びフレームロッド回路１１６から出力される検出信号により駆動する安全回路１１４が、マグネット駆動回路５１Ａに接続されている。
【００３１】
入出力インターフェース１２１には、給湯装置側ポンプ駆動回路３１Ａと、放熱側ポンプ駆動回路３２Ａと、往き温度サーミスタ（ＴＨ）５８と、戻り温度サーミスタ（ＴＨ）５５と、流量センサ５６と、路面温度センサ３５と、降雪センサ３８と、リモコン３６とが各々接続されている。給湯装置側ポンプ駆動回路３１Ａには、給湯装置側ポンプ３１が接続されている。放熱側ポンプ駆動回路３２Ａには、放熱側ポンプ３２が接続されている。
【００３２】
次に、不凍液について説明する。本実施形態で使用される不凍液は、主に、エチレングリコールや、プロピレングリコール等のグリコール類を主成分とする一般的なものである。不凍液の粘性抵抗は、不凍液の温度低下と共に上昇する。本実施形態では、不凍液の温度を所定温度範囲内に維持することで、不凍液の粘性抵抗が制御される。
【００３３】
次に、不凍液について、バーナ５０を点火させる点火温度と、消火させる消火温度とについて説明する。後述する融雪装置１の融雪運転制御処理では、不凍液の「点火温度」と、「消火温度」とが予め設定されている。消火温度は、不凍液が高温の状態で熱交換器に通水して加熱された場合に、筐体内の内胴の内側で沸騰する可能性がある温度の上限値とされる。例えば、不凍液の沸騰温度を８５℃とした場合、消火温度を４５℃に設定する。点火温度は、これより低い温度（例えば、４５℃より１０℃低い３５℃）に設定する。消火温度は、例えば、２０〜６０℃の範囲内で変更可能にする。従って、不凍液の戻り温度が点火温度以下であれば、バーナ５０を点火し、点火温度を超えていれば、バーナ５０を点火する必要はない。一方、戻り温度が消火温度以上であれば、バーナ５０を消火し、消火温度未満であれば、バーナ５０を消火する必要はない。
【００３４】
次に、ＣＰＵ１０１によって実行される融雪運転制御処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。本処理は、融雪装置１の電源がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された「融雪運転制御プログラム」が呼び出されて実行される。
【００３５】
まず、運転条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１０）。運転条件とは、１．リモコン３６に設けられた運転スイッチ３９（図１参照）が押下されたこと、２．路面温度センサ３５によって検出された路面温度が所定温度以下（例えば、−１０℃）になったこと、３．降雪センサ３８が融雪対象領域６内において所定の積雪を検知したこと、の３つの条件である。これら３つの条件が揃うまでは（Ｓ１０：ＮＯ）、融雪動作を行う必要性に乏しいので、Ｓ１０に戻って待機状態となる。なお、これとは別に、例えば、何れか１つの条件を満たした場合に、融雪動作を行う運転モードを設けてもよい。
【００３６】
そして、運転条件が成立した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、融雪動作を行う必要性が高いので、給湯装置側ポンプ３１、及び放熱側ポンプ３２が同時にオンされる（Ｓ１１）。すると、不凍液が融雪装置１内を循環し始める。次いで、流量センサ５６によって、給湯装置２内の配管４６を通過する不凍液の戻り流量が検出され、その検出された戻り流量が循環正常流量以上か否かが判断される（Ｓ１２）。「循環正常流量」とは、例えば、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がそれぞれエアを噛むことなく稼働できる最低流量（例えば、２．０Ｌ／ｍｉｎ）である。
【００３７】
ここで、戻り流量が循環正常流量未満の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、循環異常であるので、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の故障、又は、第１戻り管７、エアセパレータ８、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐配管１１〜１６、往き管１７、ヒーティングパイプ１９の破損等が考えられる。特に、給湯装置側ポンプ３１が故障すると、配管４６内を循環する不凍液の流量が不足し、空焚きによって熱交換器が破損する場合がある。そこで、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が強制的に停止され（Ｓ２７）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ２８）、処理が終了する。これにより、循環異常を速やかに報知できるので、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の不具合に迅速に対応できる。
【００３８】
一方、戻り流量が循環正常流量以上の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、少なくとも給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２は正常に稼働し、不凍液が融雪装置１内を正常に循環している。そこで、不凍液の戻り温度の記録が開始される（Ｓ１３）。この処理が開始されると、戻り温度サーミスタ５５によって戻り温度が所定時間毎に検出され、戻り温度の履歴データとして、ＲＡＭ１０３（図２参照）に随時記憶される。なお、戻り温度の検出は、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされて、少なくとも不凍液が融雪装置１を循環して元の位置に戻るのに要する時間（例えば、１０分）の経過後に開始される。
【００３９】
次いで、給湯装置２内の戻り温度サーミスタ５５で検出された不凍液の戻り温度が、点火温度以下か否かが判断される（Ｓ１４）。戻り温度が点火温度を超えている場合（Ｓ１４：ＮＯ）、バーナ５０は点火されずに、Ｓ１４に戻る。戻り温度が点火温度以下になるまでは、バーナ５０が点火されない状態で、融雪装置１内を不凍液が循環する。よって、不凍液の温度は徐々に低下する。
【００４０】
そして、戻り温度が点火温度以下になった場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、給湯装置２〜４の各バーナ５０が各々点火される（Ｓ１５）。具体的には、各給湯装置２〜４において、ガス電磁弁５１が開かれ、ガス比例弁５２は緩点火動作とされるので、各バーナ５０にガスが供給される。これと同時に、イグナイタ１０７が連続的に放電されるので、各バーナ５０がそれぞれ点火される。
【００４１】
次いで、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が目標循環流量であるか否かが判断される（Ｓ１６）。本実施形態では、目標循環流量を１２Ｌ／ｍｉｎに設定している。目標循環流量を１２Ｌ／ｍｉｎに設定すると、各給湯装置２〜４に対してそれぞれ１２Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液がそれぞれ供給される。つまり、各給湯装置２〜４に対して１２Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液をそれぞれ供給するには、給湯装置側ポンプ３１は、３６Ｌ／ｍｉｎ（＝１２Ｌ／ｍｉｎ×３）の流量で不凍液を第３戻り管１０に供給すればよい。
【００４２】
ここで、不凍液は温度変化によって粘性抵抗が変動するので、給湯装置側ポンプ３１を同じ能力で制御していると、不凍液の流量も変動してしまう。さらに、現場毎で融雪面積が異なると、ヒーティングパイプ１９の流路抵抗が変わるため、不凍液の流量はさらに変動する。そこで、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が１２Ｌ／ｍｉｎになるように、給湯装置側ポンプ３１の能力が制御される。
【００４３】
例えば、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が目標循環流量でなかった場合（Ｓ１６：ＮＯ）、戻り流量が目標循環流量となるように、給湯装置側ポンプ３１の能力が調整される（Ｓ２９）。そして、Ｓ１６に戻り、不凍液の戻り流量が目標循環流量となった場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、燃焼比例温調制御が開始される（Ｓ１７）。
【００４４】
燃焼比例温調制御では、例えば、往き温度サーミスタ５８で検出された不凍液の往き温度と設定温度とに差がある場合は、ガス比例弁５２の開度が調整されると共に、筐体２Ａ〜４Ａ内に設けたファン（図示外）の回転数が調整されることによって火力が調整され、不凍液が設定温度に調整される。
【００４５】
続いて、不凍液の往き温度と、戻り温度との温度差が所定範囲内であるか否かが判断される（Ｓ１８）。不凍液の往き温度と、戻り温度との温度差は、例えば、１３〜１７℃の範囲内になるように調整する。往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲を超えていた場合（Ｓ１８：ＮＯ）、放熱側ポンプ３２の能力が調整される（Ｓ３０）。ヒーティングパイプ１９の上流側では、不凍液の温度が高いので雪は溶けるが、下流側では不凍液の温度が下がり過ぎているので、単位面積当たりの熱負荷が低下し、溶け残りが発生する。つまり、融雪対象領域６において溶け方に差が出てしまうことから、所謂「融雪ムラ」を生じる。
【００４６】
さらに、不凍液の戻り温度が下がり過ぎているので、粘性抵抗が上昇する。粘性抵抗が上昇すると不凍液が流れにくくなるので、融雪装置１の全体の循環流量は規定流量（例えば、１２０Ｌ／ｍｉｎ）より少なくなっている。この場合、放熱側ポンプ３２のポンプ能力が引き上げられる（Ｓ３０）。これによって、不凍液の循環流量を規定流量に復帰させることができる。そして、往き温度と戻り温度との温度差が徐々に縮まるので、１３〜１７℃の範囲内に収まることによって、融雪ムラが無くなり、融雪対象領域６内の積雪を均一に溶かすことができる。
【００４７】
これに対し、往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲よりも低かった場合（Ｓ１８：ＮＯ）、往き温度と戻り温度とにほとんど差を生じていないので、融雪対象領域６に積もった雪は既に溶けている可能性が高い。雪が溶けていると、不凍液は雪から熱をあまり奪われないにも関わらず、給湯装置２〜４によって加熱されるため、不凍液の戻り温度は徐々に上昇する傾向が見られる。不凍液の戻り温度が上昇するにつれて、不凍液の粘性抵抗は低下する。粘性抵抗が低下すると不凍液が流れ過ぎてしまうため、融雪装置１の全体の循環流量は規定流量（例えば、１２０Ｌ／ｍｉｎ）よりも多くなっていることが考えられる。この場合、放熱側ポンプ３２のポンプ能力が引き下げられる（Ｓ３０）。これによって、不凍液の循環流量を規定流量に復帰させることができる。そして、往き温度と戻り温度との温度差が徐々に大きくなり、１３〜１７℃の範囲内に収まることによって、不凍液がヒーティングパイプ１９に流れ過ぎるのを防止できる。つまり、不凍液が流れ過ぎないので、放熱側ポンプ３２の動力の無駄を低減できる。
【００４８】
そして、Ｓ１８に戻り、往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲内になった場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、流量センサ５６で検出された戻り流量が、消火流量以下か否かが判断される（Ｓ１９）。消火流量は、循環正常流量よりも低く、バーナ５０の点火後に、加熱された不凍液が融雪装置１内を循環するのに必要とされる最低流量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）に設定されている。戻り流量が、消火流量以下の場合は（Ｓ１９：ＹＥＳ）、バーナ５０が点火されて、不凍液が加熱されているにも関わらず、戻り流量が上昇していないので、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の故障、又は、第１戻り管７、エアセパレータ８、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐配管１１〜１６、往き管１７、ヒーティングパイプ１９の破損等が考えられる。そこで、バーナ５０が強制的に消火され（Ｓ３１）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が強制的に停止され（Ｓ３２）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ３３）、処理が終了する。これにより、循環異常を速やかに報知できるので、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の不具合に迅速に対応できる。
【００４９】
一方、戻り流量が消火流量を超えていた場合（Ｓ１９：ＮＯ）、不凍液の粘性抵抗が低下して、不凍液の戻り流量が増加している可能性がある。不凍液の粘性抵抗が低下していると、不凍液の戻り温度が高くなっている可能性がある。そこで、戻り温度サーミスタ５５で検出された戻り温度が、予め設定された消火温度以上か否かが判断される（Ｓ２１）。戻り温度が消火温度以上であった場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、このままバーナ５０による加熱を継続すると、筐体内の内胴の内側で沸騰する可能性が高いので、給湯装置２〜４の各バーナ５０は消火され（Ｓ３５）、Ｓ１４に戻り、点火温度以下に低下するまで、バーナ５０が消火された状態で、不凍液が融雪装置１内を循環する。これ以降は、上記した処理の繰り返しである。
【００５０】
これに対し、戻り温度が消火温度未満であった場合（Ｓ２１：ＮＯ）、続いて、運転条件が解除されたか否かが判断される（Ｓ２２）。まだ運転条件が成立している場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ１６に戻り、上記したように、融雪運転が継続される。
【００５１】
一方、上記した３つの条件のうち何れか１つでも条件を満たさなくなった場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、融雪装置１の融雪運転を終了するために、給湯装置２〜４の各バーナ５０が消火され（Ｓ２３）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２が停止される（Ｓ２４）。そして、戻り温度の記録が終了され（Ｓ２５）、ＲＡＭ１０３（図２参照）に一旦記憶された戻り温度の履歴データは削除される。そして、Ｓ１０に戻り、再度運転条件が成立するまで待機状態となる。こうして、融雪装置１の電源がリモコン３６でオフされるまで、融雪運転制御処理が実行される。
【００５２】
次に、ＣＰＵ１０１によって実行される逆流検知処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。本処理は、融雪装置１の電源がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された「逆流検知プログラム」が呼び出されて実行される。不凍液の逆流は、放熱側ポンプ３２の故障が原因の１つとして考えられる。本実施形態では、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２のモータ回転数を随時検出することによって循環異常を検知しているが、それができない場合に本処理は特に有効である。
【００５３】
例えば、図１において、給湯装置２で加熱された不凍液は分岐管１４から往き管１７を流れるが、放熱側ポンプ３２が故障した場合、往き管１７の合流部２８からバイパス管１８に不凍液が引き込まれる。この場合、温度の高い不凍液は、路面側を循環することなく、そのまま給湯装置２内に供給されてしまうので、戻り温度が急激に上昇する。この戻り温度の急激な上昇を検知することで、不凍液の逆流を検知する。
【００５４】
まず、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされたか否かが判断される（Ｓ４０）。給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされていない場合（Ｓ４０：ＮＯ）、Ｓ４０に戻って、待機状態となる。給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされている場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、これらポンプ３１，３２がオンされてから所定時間経過したか否かが判断される（Ｓ４１）。ここでいう所定時間とは、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされてから、戻り温度サーミスタ５５で検出される戻り温度の履歴データが所定量蓄積されるのに要する時間として設定される。なお、履歴データは、少なくとも２つあれば、後述する温度上昇率を算出するために十分である。まだ所定時間を経過していない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、ＲＡＭ１０３に記憶されている戻り温度の履歴データがまだ少ないので、Ｓ４１に戻って待機状態となる。
【００５５】
そして、各ポンプがオンされてから所定時間経過した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ＲＡＭ１０３に戻り温度のデータが所定量蓄積されたので、その不凍液の戻り温度の履歴データから温度上昇率が算出される（Ｓ４２）。例えば、以下の式に基づいて、温度上昇率が算出される。
・温度上昇率＝（前回の戻り温度−今回の戻り温度）÷（戻り温度の検出間隔）
【００５６】
続いて、算出された温度上昇率が予め設定された所定値以上であるか否かが判断される（Ｓ４３）。温度上昇率が所定値未満であった場合（Ｓ４３：ＮＯ）、Ｓ４０に戻り、処理が繰り返される。
【００５７】
一方、温度上昇率が所定値以上であった場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、戻り温度が急激に上昇しているので、不凍液が逆流して循環している可能性がある。不凍液が循環しているので、融雪運転を中止するために、バーナ５０が消火され（Ｓ４４）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が停止され（Ｓ４５）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ４６）、処理が終了する。これにより、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００５８】
なお、以上説明において、図１に示すヒーティングパイプ１９が本発明の「パイプ」に相当し、第１戻り管７、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１３が本発明の「戻り管」に相当し、分岐管１４〜１６、往き管１７が本発明の「往き管」に相当する。流量センサ５６が本発明の「給湯装置側流量検出手段」に相当し、戻り温度サーミスタ５５が本発明の「入水温度検出手段」に相当し、往き温度サーミスタ５８が本発明の「往き温度検出手段」に相当する。図１に示す第２戻り管９の分岐部２１が本発明の「前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分」に相当する。図３に示すＳ２９の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「給湯装置側ポンプ制御手段」に相当し、Ｓ３０の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「放熱側ポンプ制御手段」に相当し、Ｓ３１、Ｓ３２の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪動作停止手段」に相当する。図４に示すＳ４２の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「温度上昇率算出手段」に相当し、Ｓ４３の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「逆流検知手段」に相当する。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態である融雪装置１では、３台の給湯装置２〜４を熱源機として備え、不凍液を熱媒体として、融雪対象領域６内の積雪を溶かすものである。融雪装置１では、融雪対象領域６を循環した不凍液が流れる第２戻り管９と、各給湯装置２〜４で加熱された不凍液を融雪対象領域６に向けて流す往き管１７との間にバイパス管１８を設けている。第２戻り管９を流れる不凍液の一部を各給湯装置２〜４に不凍液を送る第３戻り管１０に給湯装置側ポンプ３１を設けている。バイパス管１８には放熱側ポンプ３２を設けている。
【００６０】
このような構成において、第３戻り管１０は、各給湯装置２〜４に供給する不凍液のみが流れる配管である。よって、不凍液の粘性抵抗が温度に伴って変化しても、給湯装置側ポンプ３１の能力を可変することによって、第３戻り管１０を流れる不凍液の流量を制御できるので、各給湯装置２〜４に対して不凍液を安定して供給できる。
【００６１】
また、放熱側ポンプ３２は、圧力損失の大きい給湯装置２〜４を通さずに、バイパス管１８を通じて往き管１７内に不凍液を流すので、融雪対象領域６内のヒーティングパイプ１９に対して、放熱側ポンプ３２の動力をそのまま伝達できる。即ち、放熱側ポンプ３２を効率よく使用できる。
【００６２】
また、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２は、何れも直流で駆動するＤＣポンプであるので、ＡＣポンプに比較して、各ポンプのモータの回転数を制御するのが容易であり、本実施形態のような制御に適している。なお、ＡＣポンプを用いる場合は、インバータ回路や位相制御することで制御可能であるが、上記理由からＤＣポンプが好ましい。また、ＤＣポンプはＡＣポンプに比較して一般的にサイズが小さいので、扱いにも便利である。
【００６３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施形態では、子機の給湯装置を２台備えているが、子機の台数は限定されない。子機の台数は、融雪装置１を設置する環境、設置場所の天候状況、融雪負荷、融雪対象領域の面積等に応じて変更するのが好ましい。従って、子機は１台でもよく、３台以上であってもよい。融雪面積や融雪負荷等は現場ごとで異なるので、現場に合わせて熱源機としての給湯装置の台数を調節すればよい。
【００６４】
また、各配管の流路抵抗や、不凍液の粘性抵抗等を考慮して、給湯装置側ポンプを複数にしてもよく、さらにはバイパス管を複数設けてもよい。例えば、図５に示す変形例である融雪装置１５０を用いて説明する。なお、融雪装置１５０は、上記実施形態の融雪装置１とほぼ同じ構成であるので、同じ構成部分については同じ符号を用いて説明する。
【００６５】
融雪装置１５０では、第３戻り管１０に２つの給湯装置側ポンプ３１１，３１２を直列に設けている。これにより、不凍液を各給湯装置に向けてより強く押し出すことができる。さらに、第３戻り管１０と往き管１７との間には、２本のバイパス管１８１，１８２を並列に設けている。バイパス管１８１には放熱側ポンプ３２１を設け、バイパス管１８２には放熱側ポンプ３２２を設けている。このような構成にすることで、第２戻り管９を流れる不凍液を、往き管１７に向けて無理なく供給できる。また、各バイパス管に１つの放熱側ポンプを設けているので、各ポンプに対する不凍液の負荷が少なく、ポンプ効率も向上できる。
【００６６】
また、上記実施形態では、親機の給湯装置２に設けた流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５を用いて、不凍液の戻り流量及び戻り温度を検出したが、子機の給湯装置３，４に設けた流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５を用いて検出してもよい。また、流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５は、筐体２Ａ内でなくても、筐体２Ａの外側にある分岐管１１に設けてもよい。
【００６７】
また、熱源機としての給湯装置は、顕熱を利用して熱媒体を加熱する通常の給湯装置の他に、顕熱及び潜熱を回収できる潜熱回収型給湯装置でもよい。給湯装置の加熱方式については限定されない。
【符号の説明】
【００６８】
１，１５０  融雪装置
２〜４  給湯装置
５  制御装置
６  融雪対象領域
７  第１戻り管
８  エアセパレータ
９  第２戻り管
１０  第３戻り管
１１〜１３  分岐管
１４〜１６  分岐管
１７  往き管
１８  バイパス管
１９  ヒーティングパイプ
２１  分岐部
３１  給湯装置側ポンプ
３２  放熱側ポンプ
５０  バーナ
５５  戻り温度サーミスタ
５６  流量センサ
５８  往き温度サーミスタ
１８１，１８２  バイパス管
３１１，３１２  給湯装置側ポンプ
３２１，３２２  放熱側ポンプ
【図１】
2011256542.tif 000003
【図２】
2011256542.tif 000004
【図３】
2011256542.tif 000005
【図４】
2011256542.tif 000006
【図５】
2011256542.tif 000007