(57)【要約】【課題】地中熱を利用して、路面等をその全長にわたって確実かつ無駄なく融雪する融雪装置を提供する。【解決手段】地中熱交換器１と、第一路面Ｆ下に配設した第一放熱管２および第二路面Ｓ下に配設した第二放熱管４とを、それぞれ第一循環パイプ３および第二循環パイプ５で連結し、ヒートポンプ６と、第二循環パイプ５の地中熱交換器１側とを三方電磁弁８を介して第一循環路７で連結すると共に、その第二放熱管４側とを電磁弁１０を設けた第二循環路９で連結し、第一路面Ｆの温度が設定値以下では、地中熱交換器１で地中熱を採取した不凍液を第一、第二放熱管２、４の両方に循環させて第一、第二路面Ｓ、Ｆを融雪し、第二路面Ｓの温度がそれより低い設定値に達し、水分が有ることを検知すると、不凍液をヒートポンプ６に供給し、ヒートポンプ６で加温した加温不凍液を第二放熱管４に循環させて第二路面Ｓを融雪する。【選択図】　　　図１
2004052385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設し，内部を循環する不凍液で地中熱を採取する地中熱交換器（１）と，第一路面（Ｆ）下に配設した第一放熱管（２）および第二路面（Ｓ）下に配設した第二放熱管（４）とを、それぞれ第一循環パイプ（３）および第二循環パイプ（５）で連結し、
地上に設けたヒートポンプ（６）と，前記第二循環パイプの前記地中熱交換器側とを三方電磁弁（８）を介して第一循環路（７）で連結すると共に，前記ヒートポンプと、前記第二循環パイプの前記第二放熱管側とを電磁弁（１０）を設けた第二循環路（９）で連結し、
前記第一路面の温度が設定値以下では，地中熱交換器で地中熱を採取した不凍液を第一放熱管と第二放熱管の両方に循環させて第一路面および第二路面の両方を融雪し、
前記第二路面の温度がそれより低い設定値に達すると共に，該第二路面に水分が有ることを検知すると，前記三方電磁弁および電磁弁を自動的に切換えて，前記不凍液を前記ヒートポンプに供給し，該ヒートポンプで加温した加温不凍液を第二放熱管に循環させて第二路面を融雪してなるハイブリッド式地中熱利用融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中熱交換器と、必要に応じて使用するヒートポンプとによって路面の雪を融かす、いわゆるハイブリッド式の地中熱利用融雪装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、路面の雪を融かす手段として、それまでの散水方式に代えて、不凍液で地中熱を採取し、その不凍液を路面下に配設した放熱管を循環させる装置が、本出願人らによって開発され、使用されるようになっている。
【０００３】
この地中熱を利用した融雪装置は、地中に無限に存在する自然エネルギーを利用するので運転コストが廉価であり、環境汚染問題を誘発しないといった大きな利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この地中熱を利用した融雪装置には、改善すべき問題がある。すなわち、この従来の装置は、路面の温度が設定値以下に達すると路面下に配設した放熱管に、自動的に不凍液を循環させるものであるが、路面の温度は、場所によって異なるため、不必要に装置を稼動させたり、また、その逆に必要時に稼動しなかったりする場合が生じる。
【０００５】
例えば、路面でも、自動車が頻繁に通過する一般路面と、先行車が後続車の追い抜きを許すために一般路面の左側等に設けたいわゆるゆずりゾーンとでは、積雪し易いゆずりゾーンの方が路面温度が低くなり易く、融雪も困難である。また、日向と日陰では、日陰の方が路面温度が低くなり、融雪が難しい。
【０００６】
従って、一般路面とゆずりゾーン、あるいは日向と日陰とを、同一設定温度で稼動するように構成した従来の融雪装置では、路面の全長を適切に融雪することができない。
【０００７】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、地中熱を利用して、主として路面を、その全長にわたって確実かつ無駄なく融雪することのできる融雪装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】図１乃至図３を参照して説明する。本発明に係るハイブリッド式地中熱利用融雪装置は、地中に埋設し、内部を循環する不凍液で地中熱を採取する地中熱交換器１と、第一路面Ｆ下に配設した第一放熱管２および第二路面Ｓ下に配設した第二放熱管４とを、それぞれ第一循環パイプ３および第二循環パイプ５で連結し、地上に設けたヒートポンプ６と、前記第二循環パイプ５の前記地中熱交換器１側とを三方電磁弁８を介して第一循環路７で連結すると共に、前記ヒートポンプ６と、前記第二循環パイプ５の前記第二放熱管４側とを電磁弁１０を設けた第二循環路９で連結し、前記第一路面Ｆの温度が設定値以下では、地中熱交換器１で地中熱を採取した不凍液を第一放熱管２と第二放熱管４の両方に循環させて第一路面Ｆおよび第二路面Ｓの両方を融雪し、前記第二路面Ｓの温度がそれより低い設定値に達すると共に、当該第二路面Ｓに水分が有ることを検知すると、前記三方電磁弁８および電磁弁１０を自動的に切換えて、前記不凍液を前記ヒートポンプ６に供給し、該ヒートポンプ６で加温した加温不凍液を第二放熱管４に循環させて第二路面Ｓを融雪してなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係るハイブリッド式地中熱利用融雪装置の実施形態を、図１乃至図３に示す。この装置は、路面を融雪するもので、地中に埋設し、内部を循環する不凍液で地中熱を採取する地中熱交換器１を複数設けている。この地中熱交換器１は、第一路面Ｆの直下に配設した第一放熱管２に、第一循環パイプ３で連結すると共に、第二路面Ｓの直下に配設した第二放熱管４に、第二循環パイプ５で連結している。本実施形態における第一路面Ｆは、建物Ｂに沿って設けられ、自動車が通行する一般路面であり、第二路面Ｓは、プレキャストコンクリート製で、山Ｍで囲まれた傾斜のある日陰部分Ｓ１や自動車通行量の少ないゆずりゾーンＳ２であり、第一路面Ｆより積雪量が多くて低温となり易く、また、融雪し難い箇所である。
【００１０】
また、この装置は、地上に設けたヒートポンプ６と、第二循環パイプ５の地中熱交換器１に近い箇所とを三方電磁弁８を介して第一循環路７で連結すると共に、当該ヒートポンプ６と第二循環パイプ５の第二放熱管４に近い箇所とを電磁弁１０を設けた第二循環路９で連結している。なお、図１および図２において、符号１６は圧力スイッチを示し、１７は膨張タンクを示す。
【００１１】
そして、第一路面Ｆの温度が設定値以下では、図１に示すように、地中熱交換器１内を循環して地中熱を採取した不凍液を第一放熱管２と第二放熱管４の両方に循環させて第一路面Ｆおよび第二路面Ｓの両方を融雪する。
【００１２】
また、第二路面Ｓの温度が、第一路面Ｆの設定値より低く設定した温度に達したのを検知する共に、その第二路面Ｓに水分が有ることを検知すると、図２に示すように、三方電磁弁８と電磁弁１０を自動的に切換えて、不凍液をヒートポンプ６に供給して循環させる。それと同時に、第二放熱管４を循環する不凍液もヒートポンプ６内を循環させ、そのヒートポンプ６で加温する。そして、その加温不凍液を第二放熱管４に循環させて第二路面Ｓを融雪する。第一路面Ｆより温度が低く、積雪量が多くなり易いと共に、水分によって凍結しやすい第二路面Ｓは、加温不凍液によって効果的に融雪される。従って、この状況においては、第一路面Ｆが地中熱を採取する地中熱交換器１のはたらきのみによって融雪され、第二路面Ｓが地中熱を熱源としたヒートポンプ６のはたらきによって融雪される（ハイブリッド式）。
【００１３】
なお、第一路面Ｆおよび第二路面Ｓの温度は、温度センサー１２で測定し、第二路面Ｓの水分は、水分検知器１３で検知する。また、これらを含む全ての信号は、外気温度計１４の測定値と共に、全てコントローラー１１に送られ、そのコントローラー１１からの信号によって、循環ポンプ１５等が作動し、本装置が自動的に運転される。
【００１４】
このハイブリッド式地中熱利用融雪装置は、一般路面である第一路面Ｆを地中熱を採取した不凍液のみによって融雪し、日陰部分Ｓ１やゆずりゾーンＳ２等の積雪量が多いと共に水分によって凍結し易い部分である第二路面Ｓは、ヒートポンプ６によって加温された加温不凍液によって融雪するので、路面の全体を、無駄なく廉価な運転コストで確実かつ効果的に融雪（氷解を含む）することができる。
【００１５】
なお、本発明に係る融雪装置は、路面融雪の使用に限定されるものではなく、公園や建物の屋根など、融雪の必要なあらゆる場所において使用することができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明に係るハイブリッド式地中熱利用融雪装置は、一般路面である第一路面Ｆを地中熱を採取した不凍液のみによって融雪し、日陰部分Ｓ１やゆずりゾーンＳ２等の積雪量が多いと共に水分によって凍結し易く、融雪し難い部分である第二路面Ｓは、ヒートポンプ６によって加温された加温不凍液によって融雪するので、路面の全体を、無駄なく廉価な運転コストで確実かつ効果的に融雪（および氷解）することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すもので、第一路面および第二路面を地中熱交換器からの不凍液のみによって融雪する場合を示す構成図である。
【図２】図１に示す実施形態において、第一路面を地中熱交換器からの不凍液で融雪し、第二路面をヒートポンプで加温された加温不凍液で融雪する場合を示す構成図である。
【図３】本発明装置によって融雪する路面の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１　　　地中熱交換器
２　　　第一放熱管
３　　　第一循環パイプ
４　　　第二放熱管
５　　　第二循環パイプ
６　　　ヒートポンプ
７　　　第一循環路
８　　　三方電磁弁
９　　　第二循環路
１０　　電磁弁
１１　　コントローラー
１２　　温度センサー
１３　　水分検知器
１４　　外気温度計
１５　　循環ポンプ
１６　　圧力スイッチ
１７　　膨張タンク
Ｆ　　　第一路面
Ｓ　　　第二路面
Ｓ１　　日陰部分
Ｓ２　　ゆずりゾーン
Ｂ　　　建物
Ｍ　　　山
【図１】
2004052385.tif 000003
【図２】
2004052385.tif 000004
【図３】
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