(57)【要約】【課題】堆積された雪氷を崩壊することなく所望の冷水を定常的に且つ効率よく製造することができる雪氷熱交換器システムを提供する。【解決手段】複数の導水路６がほぼ全面にわたって分布配置されている貯雪場１の底部の上に雪氷Ｓが堆積される。留水ピット３の一端のヘッダ７に供給された被冷却水はヘッダ７から複数の導水路６内に送られ、各導水路６の多数の注水孔からそれぞれ留水ピット３内に送り出され、雪氷Ｓの底部の表面と接触し、熱交換されて冷却される。冷水は、導水路６と導水路６の周辺に形成される通水路を通って貯雪場１の底部をヘッダ７から他端側に流れ、濾過槽９に入り、ここで濾過された後、ポンプ室１０から必要に応じて外部へ送出され、冷房等に利用される。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪氷を堆積する貯雪場と、
前記貯雪場の底部のほぼ全面にわたって分布配置された導水路と
を備え、前記導水路に被冷却水を導入することにより被冷却水と前記貯雪場に堆積された雪氷の底部との間で熱交換を行うことを特徴とする雪氷熱交換器システム。
【請求項２】
前記導水路は、通水性のない管壁を有する導水管からなり、前記導水管の管壁を介して被冷却水と雪氷及び／または雪氷の融解水との間で熱交換が行われる請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項３】
前記導水路は、管壁に多数の注水孔が形成された導水管からなり、前記注水孔から流出した被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項４】
前記導水路は、透水性の管壁を有する導水管からなり、前記導水管の管壁を通って流出した被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項５】
前記導水路は、前記貯雪場の床面に形成された溝からなり、前記溝を流れる被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項６】
前記導水路は、前記貯雪場の床面に敷かれた多数の礫状体の間隙からなり、前記礫状体の間隙を流れる被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項７】
前記導水路は、前記貯雪場の床下に形成されると共に多数の注水孔を介して前記貯雪場の床面に連通するチャンバからなり、前記注水孔から前記貯雪場の床面に流出した被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項８】
前記貯雪場に堆積された雪氷の周囲に所定水位の滞留水を滞留させるための留水ピットが前記貯雪場の底部に形成された請求項２〜７のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項９】
前記導水路内に被冷却水を供給する供給側と熱交換された被冷却水を取り出す取り出し側との間で前記留水ピット内の表層部分の滞留水の流通を遮断しつつ底部部分の滞留水の流通を許容する堰を備えた請求項８に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１０】
前記留水ピット内の滞留水の表層部分から被冷却水を取り出す請求項８または９に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１１】
前記留水ピット内の滞留水の下層部分から被冷却水を取り出す請求項８または９に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１２】
前記留水ピットから取り出した被冷却水を濾過する冷水槽を備えた請求項８〜１１のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１３】
前記留水ピットの底部から排出した滞留水と残留物を一時的に貯留する排水槽を備えた請求項８〜１２のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１４】
前記貯雪場に堆積された雪氷の融解水を貯留する融解水槽を備えた請求項１〜１３のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１５】
前記貯雪場に堆積された雪氷の融解水を排水する融解水排水口を備えた請求項１〜１４のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１６】
前記貯雪場の上部を覆う上屋を備えた請求項１〜１５のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１７】
前記上屋は、妻側の側壁が上方に向かうほど内側に傾斜している請求項１６に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１８】
前記上屋は半円筒形を有する請求項１６または１７に記載の雪氷熱交換器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯雪場に堆積された雪氷との間で熱交換を行って被冷却水を冷却する雪氷熱交換器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、雪氷を用いて冷水を製造する場合は、堆積された雪氷の底部に水を供給するか、あるいは特許文献１に開示されているように、堆積された雪氷の上から散水する方法が採られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５６８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの方法では、堆積された雪氷の状態や水の供給の具合に応じて流路が自然に形成されてしまうため、雪氷と供給水との間の熱交換を制御することが難しく、次のような問題点を生じている。
１．供給水と雪氷の表面との間の伝熱面積が不確定で、所望の冷水を定常的に製造することが困難である。
２．水の供給により雪氷に空洞が形成されやすく、供給水と雪氷との接触伝熱面積が減少して冷水製造の効率が低下するおそれがある。
３．水の供給により雪氷に大きな溝が発生して雪氷が崩壊し、雪氷を堆積貯蔵している建造物に損傷を及ぼすおそれがある。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、堆積された雪氷を崩壊することなく所望の冷水を定常的に且つ効率よく製造することができる雪氷熱交換器システム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】
【０００６】
この発明に係る雪氷熱交換器システムは、雪氷を堆積する貯雪場と、貯雪場の底部のほぼ全面にわたって分布配置された導水路とを備え、導水路に被冷却水を導入することにより被冷却水と貯雪場に堆積された雪氷の底部との間で熱交換を行うものである。
【０００７】
導水路として、通水性のない管壁を有する導水管を用い、導水管の管壁を介して被冷却水と雪氷及び／または雪氷の融解水との間で熱交換を行うことができる。
また、導水路として、管壁に多数の注水孔が形成された導水管を用い、注水孔から流出した被冷却水を貯雪場に堆積された雪氷に直接接触させて熱交換することもできる。
導水路として、透水性の管壁を有する導水管を用い、導水管の管壁を通って流出した被冷却水を貯雪場に堆積された雪氷に直接接触させて熱交換してもよい
さらに、導水路として、貯雪場の床面に形成された溝を用いることもできる。溝を流れる被冷却水が貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される。
貯雪場の床面に多数の礫状体を敷き、これら礫状体の間隙を導水路として用いてもよい。礫状体の間隙を流れる被冷却水が貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換されることとなる。
この他、貯雪場の床下に形成されると共に多数の注水孔を介して貯雪場の床面に連通するチャンバを導水路としてもよく、注水孔から貯雪場の床面に流出した被冷却水を貯雪場に堆積された雪氷に直接接触させ熱交換することができる。
【０００８】
貯雪場に堆積された雪氷の周囲に所定水位の滞留水を滞留させるための留水ピットを貯雪場の底部に形成してもよい。この場合、導水路内に被冷却水を供給する供給側と熱交換された被冷却水を取り出す取り出し側との間で留水ピット内の表層部分の滞留水の流通を遮断しつつ底部部分の滞留水の流通を許容する堰を備えることが好ましい。さらに、好ましくは、留水ピット内の滞留水の表層部分または下層部分から被冷却水が取り出される。
留水ピットから取り出した被冷却水を濾過する冷水槽を備えることもできる。また、留水ピットの底部から排出した滞留水と残留物を一時的に貯留する排水槽を備えてもよい。さらに、貯雪場に堆積された雪氷の融解水を貯留する融解水槽または雪氷の融解水を排水する融解水排水口を備えていてもよい。
【０００９】
貯雪場の上部にこれを覆う上屋を備える場合、上屋は、妻側の側壁が上方に向かうほど内側に傾斜していることが好ましい。また、上屋は半円筒形を有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、貯雪場の底部に分布配置された導水路に被冷却水を導入することによって被冷却水と雪氷との間の伝熱面積を安定化することができ、堆積された雪氷を崩壊することなく所望の冷水を定常的に且つ効率よく製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１〜図３に実施の形態１に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す。貯雪場１の周囲を囲むように周壁２が形成され、この周壁２により貯雪場１の底部に留水ピット３が形成されている。留水ピット３のほぼ中央部で貯雪場１の底部内側に網状体で上部が覆われた取水口４が配置され、取水口４に連結して溝形状の冷水集水路５が形成されている。取水口４の周辺には、貯雪場１の底部のほぼ全面にわたって複数の導水路６が分布配置されている。各導水路６は、管路状を呈し、その一端が周壁２の近傍に配置されたヘッダ７に連結され、他端が取水口４の近傍に向かって延びている。なお、貯雪場１の底面は、ほぼ水平に形成される、あるいは取水口４が配置されているほぼ中央部が最も低くなるようにわずかな傾斜を有している。
【００１２】
貯雪場１に隣接して冷水槽８が配設されている。冷水槽８の内部には、冷水を濾過する濾過槽９と、ポンプ等を収容するポンプ室１０とが形成されており、濾過槽９に冷水集水路５が連通している。また、ポンプ室１０内のポンプによって、濾過槽９の冷水が外部へ送出されると共に、外部から供給された被冷却水は留水ピット３内のヘッダ７に供給されるように構成されている。
周壁２の一部には、所定の高さに融解水排水口１１が開口し、融解水排水口１１の外側に融解水槽１２が配置されている。留水ピット３内に滞留して融解水排水口１１からあふれ出た水が融解水排水口１１を通って融解水槽１２内に貯留され、利用あるいは排水される。
【００１３】
また、貯雪場１が小規模の場合は、周壁２の上に半円筒形を有する上屋１３が配置され、この上屋１３により貯雪場１の上部が覆われる。周壁２及び上屋１３は、断熱構造を有しており、互いの内表面が段差を形成することなくほぼ鉛直方向に滑らかに接続されている。
【００１４】
図４に示されるように、各導水路６は、管壁に注水孔１４が開口形成された導水管から構成されており、図５に示されるように、注水孔１４は導水路６の長手方向に沿って多数形成されている。
【００１５】
次に、この実施の形態１の作用について説明する。
まず、雪が貯雪場１に搬送され、複数の導水路６がほぼ全面にわたって分布配置されている貯雪場１の底部の上に堆積される。これにより、貯雪場１に雪氷Ｓの山が形成される。
そして、ポンプ室１０内のポンプにより外部から冷房等に使用される比較的温度の高い被冷却水をヘッダ７に供給すると、被冷却水はヘッダ７からヘッダ７に連結された複数の導水路６内に送られ、各導水路６の多数の注水孔１４からそれぞれ留水ピット３内に送り出される。このとき、各導水路６の上には雪氷Ｓが堆積されているので、注水孔１４から送り出された被冷却水は雪氷Ｓの表面と接触し、熱交換されて冷却される。逆に、雪氷Ｓは被冷却水との間の熱交換により融解するため、図６に示されるように、雪氷Ｓの底部に導水路６の周りの雪氷Ｓが融けて冷水通路１５が形成されることとなる。
【００１６】
冷水は通路１５を通って貯雪場１の底部のほぼ中央部に流れ、ここに配置されている取水口４から冷水集水路５内に流入し、冷水集水路５に沿って冷水槽８の濾過槽９に入る。冷水は、この濾過槽９で濾過され、必要に応じてポンプ室１０内のポンプにより外部へ送出され、冷房等に利用される。
【００１７】
複数の導水路６は、貯雪場１の底部のほぼ全面にわたって分布配置されており、これら導水路６の多数の注水孔１４からそれぞれ被冷却水が送り出されるため、図６に示したような冷水通路１５が雪氷Ｓの底部のほぼ全面にわたって形成される。その結果、被冷却水と雪氷Ｓとの間の熱交換量が貯雪場１の底部のほぼ全面にわたってほぼ均一となり、雪氷Ｓの山がほぼ均一に融解して沈下することとなる。従って、雪氷Ｓが不均一に融解して崩壊したり、被冷却水と雪氷Ｓとの接触伝熱面積が減少して冷水製造の効率が低下することが防止される。
【００１８】
なお、留水ピット３内には、雪氷Ｓの融解水や導水路６から供給された被冷却水が滞留するが、周壁２の一部に融解水排水口１１が所定の高さに形成されているので、この融解水排水口１１からあふれ出た滞留水が融解水槽１２内に貯留される。このため、留水ピット３内の滞留水の水位が一定に保たれる。また、図２に示されるように、冷水集水路５の取水口４の側壁の高さを、雪氷Ｓの底部に形成される冷水通路１５の上部よりも高く設定することにより、冷水通路１５内の上部に空気層が形成されるのが回避され、被冷却水と雪氷Ｓとの接触伝熱面積を常に一定に保持することができ、雪氷Ｓによる被冷却水の冷却力の確保が可能となる。
【００１９】
図２に示されるように、貯雪場１の上部を覆う上屋１３が半円筒形を有しているため、雪氷Ｓの山の沈下時に上屋１３に雪氷Ｓが接触して大きな荷重を加えることが防止される。また、周壁２と上屋１３の内表面が互いに段差を形成することなく滑らかに接続されているため、周壁２と上屋１３との接続部に雪氷Ｓの山の両側部が支持されてブリッジ状態となり、雪氷Ｓの下部に空洞が形成されることが防止される。
【００２０】
実施の形態２
上記の実施の形態１では、冷水集水路５の取水口４の上部が網状体で覆われていたが、その代わりに、図７に示されるように、取水口４内に多数の礫状体Ｍを埋め込んでもよい。雪氷Ｓとの接触により熱交換されて冷却された冷水が、取水口４から礫状体Ｍの間隙を通って冷水集水路５に流入する。
また、図８に示されるように、取水口４の上部を網状体で覆わずに、取水口４の側壁の外周部にこの側壁の高さよりも高く多数の礫状体Ｍを積み上げてもよい。冷水は、礫状体Ｍの間隙を通って取水口４から流入する。
【００２１】
実施の形態３
図９に実施の形態３に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す。貯雪場１の周囲を囲むように周壁２が形成され、この周壁２により貯雪場１の底部に留水ピット３が形成されている。留水ピット３の一端側にヘッダ７が配置されると共に他端側に冷水取り出し口１８を介して濾過槽９が接続され、ヘッダ７に連結された複数の導水路６が互いに平行に濾過槽９の近傍にまで延びている。各導水路６の管壁には、導水路６の長手方向に沿って多数の注水孔が開口形成されている。さらに、ヘッダ７と濾過槽９との間に堰１７が形成されている。
【００２２】
堰１７は、留水ピット３の幅全体にわたっており、図１０に示されるように、その上端部は留水ピット３内の滞留水の水面上に位置しているが、下端部は留水ピット３の底面との間に隙間を有するように留水ピット３の底面よりも所定高さだけ高く形成されている。このため、導水路６内に被冷却水を供給するための供給側であるヘッダ７と熱交換された被冷却水の取り出し側である濾過槽９との間で留水ピット３内の表層部分の滞留水の流通は堰１７で遮断されるものの、底部部分の滞留水の流通は許容されることとなる。図１１に示されるように、複数の導水路６は堰１７と留水ピット３の底面との間を通っている。
【００２３】
複数の導水路６の上に雪氷Ｓが堆積され、留水ピット３内には所定の水位の滞留水が滞留しているため、ヘッダ７を介して複数の導水路６内に被冷却水を供給すると、導水路６の管壁を介して導水路６内で被冷却水が冷却され始め、導水路６の多数の注水孔からそれぞれ留水ピット３内に送り出される。このとき、ヘッダ７から濾過槽９の近傍にまで延びている導水路６のうち、供給側であるヘッダ７側の導水路６内では未だ十分に冷却が進んでいないので被冷却水の温度が高く、このため留水ピット３内に送り出された被冷却水が滞留水の表層部分に上がりやすくなる。水の密度は、温度４℃付近で最も高くなるので、４℃より高い温度の水が表層部分に集まってくる。この温度が高い被冷却水がそのまま表層部分を伝って濾過槽９に流入すると、低温の冷水を製造することが困難となる。
【００２４】
ところが、ヘッダ７と濾過槽９との間に堰１７が形成されているため、温度が高い被冷却水がそのまま表層部分を伝って濾過槽９に流入することが防止される。温度が低い底部部分の滞留水は、堰１７の下端部と留水ピット３の底面との間の隙間を通って濾過槽９へと流れることができる。
このようにして、十分に冷却された低温の冷水を濾過槽９に貯留することが可能となる。冷水は、この濾過槽９で濾過され、利用される。
【００２５】
なお、貯雪場１の底部に堆積された雪氷Ｓの山は周辺部から融解するため、雪氷Ｓの山の全体が融解するまで留水ピット３の中央部分に雪氷Ｓが残ることになる。そこで、留水ピット３の幅全体にわたって堰１７を形成せずに、図１２に示されるように、留水ピット３の両側部に袖壁１９を形成し、この袖壁１９を堰として使用することもできる。袖壁１９の上端部は留水ピット３内の滞留水の水面上に位置しているが、下端部は留水ピット３の底面との間に隙間を有するように留水ピット３の底面よりも所定高さだけ高く形成される。
このような構成としても、温度が高い被冷却水がそのまま表層部分を伝って濾過槽９に流入することを防止し、十分に冷却された低温の冷水を濾過槽９に貯留することが可能となる。
【００２６】
実施の形態４
図１３に実施の形態４に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す。この実施の形態４は、上述した実施の形態３において、留水ピット３の端部に濾過槽９を形成する代わりに、留水ピット３の端部にそれぞれ留水ピット３の外部に連通し且つ互いに設置高さが異なる２つの連通口２０及び２１を形成し、これらの連通口２０及び２１を留水ピット３外部の冷水槽８と排水槽２２のいずれかに選択的に接続したものである。一方の連通口２０は留水ピット３内の滞留水の表層部分に形成され、他方の連通口２１は留水ピット３内の底部に形成されている。
【００２７】
水の密度は、温度４℃付近で最も高くなるので、連通口２０及び２１の近傍において、水温が温度４℃よりも低い場合には、温度４℃付近の水が底部部分に集まり、例えば温度０℃付近にまで冷却された冷水が表層部分に集まることとなる。そこで、滞留水の表層部分に形成された連通口２０を冷水取り出し口として冷水槽８に接続し、留水ピット３内の底部部分に形成された連通口２１を排水口として排水槽２２に接続することにより、図１３に実線で示されるように、連通口２０から十分に冷却された低温の冷水を冷水槽８に取り出すことができる。
【００２８】
また、留水ピット３内の底部に形成された連通口２１から滞留水を排水槽２２に排出することができる。雪氷Ｓの中に含まれていたゴミや土砂等の残留物が留水ピット３の底部に沈殿するが、連通口２１が留水ピット３内の底部に形成されているため、これらの残留物も底部部分の滞留水と共に連通口２１から排水槽２２に排出されることにより、留水ピット３内の清掃が行われる。
【００２９】
一方、水温が温度４℃よりも高い場合には、温度４℃付近の水が底部部分に集まり、表層部分には４℃より高い温度の冷水が集まることとなる。そこで、留水ピット３内の底部部分に形成された連通口２１を冷水取り出し口として冷水槽８に接続することにより、図１３に点線で示されるように、連通口２１から低温の冷水を冷水槽８に取り出すことができる。
【００３０】
実施の形態５
実施の形態１〜４では、管壁に多数の注水孔１４が開口形成された導水管を導水路６として用いたが、透水性の管壁を有する導水管を導水路として用いてもよい。例えば、図１４（ａ）に示されるように、それぞれ透水性の材料からなる環状の管壁部分２３が長手方向に連なった導水管や、図１４（ｂ）に示されるように、透水性の材料からなる螺旋状の管壁部分２３を有する導水管や、図１４（ｃ）に示されるように、すべての管壁が透水性の管壁部分２３からなる導水管を用いることができる。
図１５に示されるように、管壁部分２３を通って流出した被冷却水が貯雪場１に堆積された雪氷Ｓに直接接触して熱交換される。
【００３１】
図１６に示されるように、貯雪場１の床面のほぼ全面にわたって複数の溝２４を形成し、これらの溝２４を導水路として被冷却水を導入することもできる。各溝２４を流れる被冷却水が貯雪場１に堆積された雪氷Ｓに直接接触して熱交換されることとなる。
また、図１７に示されるように、貯雪場１の床下にチャンバ２５を形成し、このチャンバ２５を導水路として用いることもできる。チャンバ２５内と貯雪場１の床面とが、貯雪場１の底部のほぼ全面にわたって分布形成された多数の注水孔２６によって連通され、チャンバ２５内に導入された被冷却水が各注水孔２６から送り出されて貯雪場１に堆積された雪氷Ｓに直接接触して熱交換される
さらに、図１８に示されるように、注水孔が形成されておらず、通水性のない管壁を有する導水管２７を導水路として被冷却水を導入することもできる。導水管２７内の被冷却水は、雪氷Ｓと直接接触することなく、導水管２７の管壁を介して雪氷Ｓ及び／または雪氷Ｓの融解水との間で熱交換が行われた後、冷水槽等に取り出される。
【００３２】
図１９に示されるように、貯雪場１の底面のほぼ全面にわたって多数の礫状体Ｎを敷き詰め、留水ピット３の周壁２の近傍に配置されたヘッダ７から礫状体Ｎの間隙を導水路として被冷却水を導入することもできる。図２０に示されるように、礫状体Ｎの間隙Ｇを流れる被冷却水が貯雪場１に堆積された雪氷Ｓに直接接触して熱交換されることとなる。
なお、図１９に示されるように、取水口４内に比較的粒径の小さい礫状体Ｍを埋め込んでもよい。あるいは、図２１に示されるように、取水口４の側壁の外周部にこの側壁の高さよりも高く礫状体Ｍを積み上げてもよい。
【００３３】
実施の形態６
実施の形態１〜４で使用された半円筒形の上屋１３は、妻側の双方の側壁が鉛直に立設されていたが、図２２に示されるように、上屋１３の妻側の双方の側壁２８をそれぞれ上方に向かうほど内側に傾斜させることができる。このように、妻側の側壁２８を所定角度だけ傾斜させることにより、雪氷Ｓの山の沈下時にこれら側壁２８に雪氷Ｓが接触して大きな荷重を加えることが防止される。
【００３４】
なお、上記の実施の形態１〜６では、被冷却水を外部から留水ピット３内に配置されているヘッダ７に供給したが、雪氷Ｓの融解水を被冷却水として利用することもできる。この場合、ヘッダ７は不要となる。導水路として導水管を用いるときには、導水管の端部を留水ピット３の周壁２の近傍に開放させればよい。また、導水路として溝あるいは敷き詰められた礫状体Ｎの間隙を用いるときには、その上部に位置する雪氷Ｓから直接融解水が滴下することとなる。
また、上記の実施の形態１〜６では、半円筒形の上屋１３で貯雪場１の上部を覆ったが、これに限るものではなく、直方体形状、その他の形状の上屋を用いてもよい。また、使用環境によっては、貯雪場１の上部を上屋で覆わなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】上屋を省略した図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】実施の形態１で用いられた導水路を示す横断面図である。
【図５】実施の形態１で用いられた導水路を示す部分平面図である。
【図６】実施の形態１における導水路近傍の様子を示す断面図である。
【図７】実施の形態１の変形例に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す正面断面図である。
【図８】実施の形態１の他の変形例に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す正面断面図である。
【図９】実施の形態３に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す平面図である。
【図１０】実施の形態３に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す側断面図である。
【図１１】実施の形態３に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す正面断面図である。
【図１２】実施の形態３の変形例に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す正面断面図である。
【図１３】実施の形態４に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す側断面図である。
【図１４】実施の形態５で用いられた導水路を示す部分斜視図である。
【図１５】実施の形態５で用いられた導水路を示す断面図である。
【図１６】実施の形態５の変形例１で用いられた導水路を示す部分断面図である。
【図１７】実施の形態５の変形例２で用いられた導水路を示す部分断面図である。
【図１８】実施の形態５の変形例３で用いられた導水路を示す部分斜視図である。
【図１９】実施の形態５の変形例４で用いられた導水路を示す正面断面図である。
【図２０】実施の形態５の変形例４で用いられた導水路近傍の様子を示す部分拡大断面図である。
【図２１】実施の形態５の変形例５で用いられた導水路を示す正面断面図である。
【図２２】実施の形態６に係る雪氷熱交換器システムの構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  貯雪場、２  周壁、３  留水ピット、４  取水口、５  冷水集水路、６  導水路、７  ヘッダ、８  冷水槽、９  濾過槽、１０  ポンプ室、１１  融解水排水口、１２  融解水槽、１３  上屋、１４，２６  注水孔、１５  冷水通路、１７  堰、１８  冷水取り出し口、１９  袖壁、２０，２１  連通口、２２  排水槽、２３  管壁部分、２４  溝、２５  チャンバ、２７  導水管、２８  側壁、Ｓ  雪氷、Ｍ，Ｎ  礫状体。
【図１】
2008275250.tif 000003
【図２】
2008275250.tif 000004
【図３】
2008275250.tif 000005
【図４】
2008275250.tif 000006
【図５】
2008275250.tif 000007
【図６】
2008275250.tif 000008
【図７】
2008275250.tif 000009
【図８】
2008275250.tif 000010
【図９】
2008275250.tif 000011
【図１０】
2008275250.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月7日(2008.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪氷を堆積する貯雪場と、
前記貯雪場に堆積された雪氷の周囲に所定水位の滞留水を滞留させるために前記貯雪場の底部に形成された留水ピットと、
前記貯雪場の前記底部のほぼ全面にわたって分布配置された導水路と
を備え、
前記導水路に被冷却水を導入することにより被冷却水と前記貯雪場に堆積された雪氷の底部との間で熱交換を行うことを特徴とする雪氷熱交換器システム。
【請求項２】
前記導水路に被冷却水を導入することにより前記雪氷の前記底部が融解し前記導水路の周りに形成される冷水通路の高さより、前記留水ピットの前記所定水位が高くなることを特徴とする請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項３】
前記導水路は、通水性のない管壁を有する導水管からなり、前記導水管の管壁を介して被冷却水と雪氷及び／または雪氷の融解水との間で熱交換が行われる請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項４】
前記導水路は、管壁に多数の注水孔が形成された導水管からなり、前記注水孔から流出した被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項５】
前記導水路は、透水性の管壁を有する導水管からなり、前記導水管の管壁を通って流出した被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項６】
前記導水路は、前記貯雪場の床面に形成された溝からなり、前記溝を流れる被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項７】
前記導水路は、前記貯雪場の床面に敷かれた多数の礫状体の間隙からなり、前記礫状体の間隙を流れる被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項８】
前記導水路は、前記貯雪場の床下に形成されると共に多数の注水孔を介して前記貯雪場の床面に連通するチャンバからなり、前記注水孔から前記貯雪場の床面に流出した被冷却水が前記貯雪場に堆積された雪氷に直接接触して熱交換される請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項９】
前記導水路内に被冷却水を供給する供給側と熱交換された被冷却水を取り出す取り出し側との間で前記留水ピット内の表層部分の滞留水の流通を遮断しつつ底部部分の滞留水の流通を許容する堰を備えた請求項１〜８のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１０】
前記留水ピット内の滞留水の表層部分から被冷却水を取り出す請求項１〜９のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１１】
前記留水ピット内の滞留水の下層部分から被冷却水を取り出す請求項１〜９のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１２】
前記留水ピットから取り出した被冷却水を濾過する冷水槽を備えた請求項１〜１１のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１３】
前記留水ピットの底部から排出した滞留水と残留物を一時的に貯留する排水槽を備えた請求項１〜１２のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１４】
前記貯雪場に堆積された雪氷の融解水を貯留する融解水槽を備えた請求項１〜１３のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１５】
前記貯雪場に堆積された雪氷の融解水を排水する融解水排水口を備えた請求項１〜１４のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１６】
前記貯雪場の上部を覆う上屋を備えた請求項１〜１５のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１７】
前記上屋は、妻側の側壁が上方に向かうほど内側に傾斜している請求項１６に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項１８】
前記上屋は半円筒形を有する請求項１６または１７に記載の雪氷熱交換器システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係る雪氷熱交換器システムは、雪氷を堆積する貯雪場と、貯雪場に堆積された雪氷の周囲に所定水位の滞留水を滞留させるために貯雪場の底部に形成された留水ピットと、貯雪場の底部のほぼ全面にわたって分布配置された導水路とを備え、導水路に被冷却水を導入することにより被冷却水と貯雪場に堆積された雪氷の底部との間で熱交換を行うものである。また、導水路に被冷却水を導入することにより雪氷の底部が融解し導水路の周りに形成される冷水通路の高さより、留水ピットの所定水位が高くなることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
導水路内に被冷却水を供給する供給側と熱交換された被冷却水を取り出す取り出し側との間で留水ピット内の表層部分の滞留水の流通を遮断しつつ底部部分の滞留水の流通を許容する堰を備えることが好ましい。さらに、好ましくは、留水ピット内の滞留水の表層部分または下層部分から被冷却水が取り出される。
留水ピットから取り出した被冷却水を濾過する冷水槽を備えることもできる。また、留水ピットの底部から排出した滞留水と残留物を一時的に貯留する排水槽を備えてもよい。さらに、貯雪場に堆積された雪氷の融解水を貯留する融解水槽または雪氷の融解水を排水する融解水排水口を備えていてもよい。
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月12日(2008.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪氷を堆積する貯雪場と、
前記貯雪場に堆積された雪氷の周囲に所定水位の滞留水を滞留させるために前記貯雪場の底部に形成された留水ピットと、
前記留水ピット内に配置されたヘッダと、
それぞれ前記ヘッダに連結され且つ前記貯雪場の前記底部のほぼ全面にわたって分布配置されると共に透水性の管壁を有し、内部に被冷却水を導入することにより前記管壁を通って流出する被冷却水が周りの雪氷を融解して雪氷の底部に冷水通路を形成する複数の導水管と、
前記留水ピット内に配置されると共に前記冷水通路の上部よりも高い位置に配置された取水口と、
前記ヘッダを介して前記複数の導水管内に被冷却水を供給するポンプと
を備え、
前記貯雪場に堆積された雪氷の底部との間で熱交換されて冷却された被冷却水が前記取水口に流入することを特徴とする雪氷熱交換器システム。
【請求項２】
前記取水口から取り出した被冷却水を濾過する冷水槽を備えた請求項１に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項３】
前記留水ピットの底部から排出した滞留水と残留物を一時的に貯留する排水槽を備えた請求項１または２に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項４】
前記貯雪場の上部を覆う上屋を備えた請求項１〜３のいずれか一項に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項５】
前記上屋は、妻側の側壁が上方に向かうほど内側に傾斜している請求項４に記載の雪氷熱交換器システム。
【請求項６】
前記上屋は半円筒形を有する請求項４または５に記載の雪氷熱交換器システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
この発明に係る雪氷熱交換器システムは、雪氷を堆積する貯雪場と、貯雪場に堆積された雪氷の周囲に所定水位の滞留水を滞留させるために貯雪場の底部に形成された留水ピットと、留水ピット内に配置されたヘッダと、それぞれヘッダに連結され且つ貯雪場の底部のほぼ全面にわたって分布配置されると共に透水性の管壁を有し、内部に被冷却水を導入することにより管壁を通って流出する被冷却水が周りの雪氷を融解して雪氷の底部に冷水通路を形成する複数の導水管と、留水ピット内に配置されると共に冷水通路の上部よりも高い位置に配置された取水口と、ヘッダを介して複数の導水管内に被冷却水を供給するポンプとを備え、貯雪場に堆積された雪氷の底部との間で熱交換されて冷却された被冷却水が取水口に流入するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
取水口から取り出した被冷却水を濾過する冷水槽を備えることもできる。また、留水ピットの底部から排出した滞留水と残留物を一時的に貯留する排水槽を備えてもよい。