(57)【要約】【課題】  最初の散水領域を貯水タンクに近い下段の散水手段から開始し、常に水の回収を円滑に行ないながら段階的に上段の散水手段へ移行することで水の補給を不要とする。【解決手段】  傾斜積雪面に上下に間隔おいて配置された複数段の散水手段と、傾斜積雪面の下流側に設けた横トイから戻り配管を経て使用済み融雪水の流入する貯水タンクと、この貯水タンク内の水を融雪水として加温し高揚程ポンプにより前記散水手段に供給する送水管と、高揚程ポンプから各々の散水手段に至る送水管の経路の途中位置にあって、下段の散水手段から上段の散水手段にかけ順次に散水手段を送水管に導通させて温水の通水を行なう開閉弁とを備え、下段の散水手段を使用して温水を散水し、これより下流側の雪を優先的に溶かす操作を行ない、次にこの散水手段よりも上段にある散水手段からの散水操作に移行して下段の散水を止め、下段の散水手段との間の雪を溶かし、以後、段数に応じ順次上段の散水手段を使用して下段の散水手段との間の融雪を行なう。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜積雪面に上下に間隔おいて配置された複数段の散水手段と、傾斜積雪面の下流側に設けた横トイから戻り配管を経て使用済み融雪水の流入する貯水タンクと、この貯水タンク内の水を融雪水として加温し高揚程ポンプにより前記散水手段に供給する送水管と、高揚程ポンプから各々の散水手段に至る送水管の経路の途中位置にあって、下段の散水手段から上段の散水手段にかけ順次に散水手段を送水管に導通させて温水の通水を行なう開閉弁とを有し、
下段の散水手段を使用して温水を散水し、これより下流側の雪を優先的に溶かす操作を行ない、次にこの散水手段よりも上段にある散水手段からの散水操作に移行して下段の散水を止め、下段の散水手段との間の雪を溶かし、以後、段数に応じ順次上段の散水手段を使用して下段の散水手段との間の融雪を行なう散水融雪装置。
【請求項２】
請求項１に記載された散水融雪装置において、前記傾斜積雪面は、雪の滑りを止め散水された融雪水を均等に流下させる性質の規正流下表面を備えている散水融雪装置。
【請求項３】
請求項１に記載された屋根の融雪方法において、下段の散水手段からの散水を終えた後、上段の散水手段からの散水を開始するまで前記開閉弁の動作に遅延時間を設ける散水融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、補給水が不要であるか、または水の補給が少なくてすむ散水融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  散水融雪の分野では、例えば、屋根の融雪に使用した融雪水を地上散水に再利用することは従来より行われていた。水再利用のための貯水タンクには数トンの大きさのものを使用するのが通例であり、規模が大きいだけに設置場所とその取扱いに課題を残していた。こうしたことが背景にあって、本件出願人は、貯水タンクを小型化しボイラーで再加熱して散水に利用する大幅にコンパクトにした新たな方式を提唱し、多くの物件で使用してきた実績がある。
図１は、この種のボイラー加熱方式の一例を示している。貯水タンク１には１００リットルから２００リットル容量のものが使用されている。貯水タンクは戻り配管２からホッパ３を介して使用済みの融雪水を回収し、満水時にはオーバーフロー４から排水する。融雪運転に際し、高揚程ポンプ５は貯水タンクの水を散水ヘッダ（図示せず）に圧送する一方、給湯ポンプ６を用いボイラー７によりタンク水を加熱して配管途中に合流させ水温を上昇させている。散水ヘッダは屋根面にはり巡らされ、各々の散水ヘッダに万遍なく水を分配するように配管される。平均的な散水量は平米当たり約５００ｃｃである。１２０平米の屋根であれば毎分当たり６０リットルの水が使われるので、約３分程で貯水タンクの水は枯渇する。これを水位検知手段８により検知して高揚程ポンプの運転を停止し、電磁弁９を開いて水道水を補給し、水位の回復を待って高揚程ポンプ５の運転を再開する。これを数回繰り返しているうちに戻り配管２から使用済みの融雪水が戻り始め、それ以降、高揚程ポンプは連続して運転されるようになる。
この方式は、運転の初期に数回の給水が行われるものの小規模の水槽で大型の屋根であっても融雪運転を行えるため広く普及するにいたっている。【０００３】  しかし、降雪が断続的であれば運転の停止と再開が繰り返される。運転が始まると、既に説明したように運転初期の数分間で貯水タンクの水は使い尽くされ、高揚程ポンプの運転を停止して水道水を補給しなくてはならない。雪が降り止めば装置の運転は停止し、雪が降り始めれば装置の運転を再開するため同じ動作を繰り返すことになり、水道水の給水回数が増えて水道水使用量の大幅に増える欠点があった。【０００４】  かつての豪雪地でも近年は雪が少なくなる傾向にあり、また下水道が普及するにつれてこの欠点はランニングコスト面で大きな障害となっている。具体的には、水道料金に下水道使用料が加算されて倍額以上の料金になり、冬場の数カ月の使用による累積金額が春の検針で一括請求されるため使用者にとっては大きな負担である。【０００５】  この改善策として、貯水タンクそのものを５００リットル規模のものにするか、あるいは貯水タンク以外に補助の受水槽を新たに設けることで貯水量を増やし、水道水を補給しなくても運転できる方法が採用されている。これにともなうコストアップ分は、受水槽をシーズンオフに雨水タンクとして利用し、洗浄水、洗車用水、ガーデニングなどの多用途に使用することで相殺できるとしてきた。図２はこの方式による実施形態を示す説明図である。図中にて、屋外の適当な位置に埋設された受水槽１０には戻り配管２から集水マス１１を経て使用済みの融雪水が戻される。水中ポンプ１２は電磁弁の運転に代えて動作させられ、水位の回復を待って停止される。しかしながら、水道水を使用しないで済む代わりに中型の多目的受水槽を設置する必要があり、小規模貯水タンク単独で簡単に運転できる循環式本来の利点を生かしきれていない。
【特許文献１】  特開平８−１５８６９９
【特許文献２】  特開２０００−２２０３２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  本発明が解決しようとする問題点は、小規模の貯水タンクを使用したことによる補給水の扱い方においてランニングコストまたは設備コストが嵩むことである。ランニングコストの問題点は降雪量の多い地域では問題になりにくいが、雪の少ない年には豪雪地にあっても改善の要望が顕著である。これらコストの上昇は融雪設備の普及にとり阻害要因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、最初の散水領域を貯水タンクに近い下段の散水手段から開始し、常に水の回収を円滑に行ないながら段階的に上段の散水手段へ移行する装置構成を取り入れたことを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】  本発明によれば、上段の散水手段から散水された使用済みの流下水が下段の散水手段から散水する温水に混入しないので温度が保持され、接触する雪の融けが早く雪層底面での水切れが良好である。雪層に吸収され保水されてしまう水量が少なく、流下距離も短いので回収に要する時間も短くてすむ。散水後の水の帰りが早く、貯水タンクに水を補給しなくとも運転に必要な量の水は常に確保できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  小規模の貯水タンクを使用して広い面積の融雪を行なうという目的を、操作の手順に工夫を凝らすことで設備に大幅な手直しを加えずに実現した。
【実施例１】
【００１０】  図３は、本発明装置の一実施例の説明図である。図示の例では、使用済み融雪水は傾斜積雪面の下流側に設けた横トイ１６で集められ、戻り配管２を通じてホッパ３を介して貯水タンク１に回収される。貯水タンクの容量は、説明の便宜上、図１に示すものと同規模である。
傾斜積雪面には上下に間隔おいて４段の散水手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが配置されている。これら散水手段には送水管１５を通じ高揚程ポンプ５により貯水タンクから融雪水が供給される。【００１１】  融雪水には、貯水タンクから給湯ポンプ６によりボイラー７を経由して高揚程ポンプの下流側の送水管１５に合流する給湯管１４を通じて温水が混入される。図４の例では、高揚程ポンプの下流側で送水管１５の途中位置から分岐した配管はボイラー７を経て送水管の上流側に合流している。温水を入手するには、他に貯水タンク内に仕切りを形成し、仕切り内の水を取り出しボイラーを循環させて温度を上げ、この区画より温水を得る方法もある。
水位検知手段８は、貯水タンク内部の水位が下限に達したのを検知すれば高揚程ポンプを停止し、水位の回復を待って高揚程ポンプの運転を再開する。【００１２】  傾斜積雪面には、流下規正シートを貼りつけておくことができる。流下規正シートは、このシートに沿って流下する融雪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短時間のうちに雪を溶かす性能を備えている。ここでいう流下規正シートには、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）を挙げることができる。この流下規正シートは、温水を拡散させて収束を起こさないように規正して流下させる性能を持ち、また雪および融雪途中のシャーベットの滑りを止める滑止めシートとしての性質を兼ね備えている。流下規正シートは、例えば、織布から構成することができる。【００１３】  高揚程ポンプから各々の散水手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに至る送水管１５の経路の途中位置には開閉弁２０、２１、２２、２３が設置されている。図３は、これら開閉弁が各々の散水手段の根元付近に設置した事例を示している。
図５は、高揚程ポンプ５の下流側の途中位置を４つの送水管１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに分岐し、それぞれの送水管に開閉弁３０、３１、３２、３３を設けた例を示している。これら送水管の各々は個々の散水手段に直列に接続することができる。この場合、開閉弁３３は開閉弁３２が開放している時に選択的に開閉動作される。これとは別に、４箇所の傾斜積雪面の各々をこれら４系統の送水管１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが受け持ち、開閉弁３０、３１、３２、３３を選択的に開放して各々の傾斜積雪面の散水手段Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを受け持ち、それぞれの傾斜積雪面の開閉弁２０、２１、２２、２３と連動して散水手段の散水機能を積雪面ごとに管理することができる。【００１４】  図３に示す例では、先ず開閉弁２０を開放し、下段の散水手段Ａを単独に使用して温水の散水が開始される。散水された融雪水は雪に接触して新たに融雪水を作って増量しながら流下する。流下距離が短いため雪の吸い込む水量は少なく、横トイ１６から戻り配管２には短時間のうちに使用済み融雪水が流入して貯水タンクへの回帰が始まる。
この散水手段Ａによる散水を終えて開閉弁２０は閉鎖され、開閉弁２１を開くことで上段にある散水手段Ｂからの散水操作に移行される。散水手段Ｂから散水された融雪水は下段の散水手段Ａとの間の雪を溶かすとともに、この散水操作に伴って生じる融雪流下水を下段の散水手段２Ａより下流側の処理済み融雪区域を通過させ、残雪のクリーニングを行なうために有効利用される。同様に、開閉弁２１を閉じて散水手段Ｂからの散水を停止し、さらに開閉弁２２を開いて上段にある散水手段Ｃからの散水操作に移行される。散水手段Ｃから散水された融雪水は下段の散水手段Ｂとの間の雪を溶かすとともに、この散水操作に伴って生じる融雪流下水を下段の散水手段Ｂより下流側の２つの処理済み融雪区域を通過させ、残雪のクリーニングを行なうために有効利用される。最後に。開閉弁２２を閉じ開閉弁２３を開いて散水手段Ｄによる散水が同じようにして行われる。【００１５】  従来方法で行われてきたすべての散水手段による同時期の一斉散水がないので、融雪に伴って増量した使用済み融雪水が各段ごとに合流して多量の早い流れを形成し雪層の下部にトンネルを形成することがない。雪の下を無駄に通過し保有熱未利用のままで排水されるようなことはない。しかも、格段ごとにする操作のため、設備を単一段の散水規模のものまで小規模化できる利点も奏される。
また、下段から上段の散水手段に散水融雪操作を移行する際に遅延時間を設けておけば、下流側の処理済み融雪区域に残る残雪を予め脱水しておくことができ、その方がよく接水して解けやすいことが観察された。
【産業上の利用可能性】
【００１６】  散水手段の段数に関わりなく長尺の傾斜面を処理できるため、折半屋根のような大長尺の異形屋根やコンクリート路床のような長距離の緩勾配面にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】  従来の散水融雪装置の具体例を示す説明図である。
【図２】  図１に示す散水融雪装置の改良例を示す説明図である。
【図３】  本発明の散水融雪装置の一実施例を示す説明図である。
【図４】  本発明の散水融雪装置の他の例を示す説明図である。
【図５】  送水管の配管形態の変更例を示す説明図である。
【符合の説明】
【００１８】  Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ    散水手段
１    貯水タンク
２    戻り配管
５    高揚程ポンプ
７    ボイラー
８    水位検知手段
１４    給湯管
１５    送水管
２０、２１、２２、２３    開閉弁
３０、３１、３２、３３    開閉弁
【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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