(57)【要約】【課題】  散水手段の段数が増えるにしたがって設備規模が大型化し、融雪能力が著しく低下して処理時間が長くなり、燃料の消費量が増加してしまう。【解決手段】  傾斜積雪面を複数の融雪領域に分け、それぞれの融雪領域に上下に間隔おいて複数段の散水手段を配置しておき、最下段の散水手段による散水から開始し、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散水融雪操作と下流側の処理済み融雪区域の残雪のクリーニングを行なう操作を融雪領域相互の間で時間差を設けて行なう。【選択図】  図５
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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複数段の散水手段を配置しておき、屋根に積雪が生じた後、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より下流側の処理済み融雪区域を通過させて残雪のクリーニングを行ない、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散水融雪操作と下流側の処理済み融雪区域の残雪のクリーニングを行なう散水融雪方法にして、複数段の散水手段の設けられた傾斜積雪面は１つの融雪領域を形成し、これら融雪領域は複数のものが任意の位置関係で配置されていて、各々の融雪領域で行なわれる散水操作は融雪領域相互に時間差を設けて実施される散水融雪方法。
【請求項２】
請求項１に記載された散水融雪方法において、前記傾斜積雪面には堆積した雪の滑りを止めるシートが貼りつけられている散水融雪方法。
【請求項３】
請求項１に記載された散水融雪方法において、前記傾斜積雪面には堆積した雪の滑りを止める性質を持ち、散水された温水を均等に流下させる規正流下表面を備えている散水融雪方法。
【請求項４】
請求項１に記載された散水融雪方法において、前記散水手段から散水される温水の水温は外気温に応じて調節される散水融雪方法。
【請求項５】
請求項１に記載された散水融雪方法において、前記融雪流下水は回収手段により貯水タンクに戻され散水用に再利用される散水融雪方法。
【請求項６】
請求項１に記載された散水融雪方法において、前記残雪は散水融雪に伴って生じる部分的な残り雪である散水融雪方法。
【請求項７】
請求項１に記載された散水融雪方法において、前記残雪は散水融雪中の降雪によって生じる残り雪である散水融雪方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、傾斜積雪面の散水による融雪方法に係る。
【背景技術】
【０００２】  屋根面に温水を散水して融雪する方式は手軽な方法であり、良質な地下水の確保できる地域では低ランニングコストなため多用されている。地下水の利用できない地域では、ボイラーにより水を加熱して使用している。
ボイラー加熱水や地下水は傾斜積雪面にはり巡らせた散水手段に送られ、それぞれの散水手段より一斉に散水される。従って、融雪可能な表面積はくみ上げ可能な地下水の水量により決まり、ボイラー温水利用の場合にはボイラー１基の最大出湯量により決まる。水量が不足する場合には、新たに井戸を掘削したりボイラーを複数基使用することで対応してきた。このため当初の設備経費と将来にわたるランニングコストが予算の枠内に納まるようであればこのプランは採用され、そうでなければ屋根の構造形態を変更する別の対応策が検討されることになる。いろいろと検討はされるのだが、結局のところ初期の計画に戻り、最初の落雪屋根の原案に落ち着くことが多い。予算枠に納まるように屋根の意匠デザインは犠牲にされ、また建築デザインの面でも制約を受けるが豪雪地であるのでやむをえない事とされてきた。【０００３】  しかし、落雪形式の勾配屋根では危険防止のために人や車は建屋付近に近付けず、初期にはスムーズに滑る雪も経年変化によって鉄板屋根の塗装面に氷着するようになると突然の滑落が頻発し危険性が増す。また落下した雪は経費をかけてでも定期的に除雪しなければならない。【０００４】  規模の大きな商業施設の場合、こうした欠点は冬場の施設の維持、安全管理に労力と経費を費やし経営面の大きな障害である。後日、どうしても克服できない危険箇所が明らかになれば、その時点で該当箇所に融雪設備を導入する事例が多く見られる。【０００５】  この対応策として、排湯を利用したり低温の河川水を使用する方法も試みられているが大雪には対処できない。
出願人が相談を受けるケースのほとんどが落雪屋根についてのものである。この段階にいたって、新設の井戸を掘削したり大型の給湯ボイラーを設置しての屋根融雪が採択されることが多い。
【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】
【０００６】  解決しようとする問題点は、屋根融雪装置の導入に伴う初期設備経費と将来にわたってのランニングコストが高額なことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、融雪用に散水する温水の使用量を少なくするため、下段より上段にかけて段階的にヘッダを機能させて水温の低下を防ぎ、各段ごとに効率のよい散水融雪を行なうことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の散水融雪方法によれば、従来のように、下段の散水に上段からの融雪水が流入して温水の著しい温度低下を招くことがない。したがって、散水された温水は充分な熱量を保有したまま雪に接触し吸収され、雪は急速に溶解していく。また、融雪に伴って増量した融雪水が各段ごとに合流して多量の早い流れを形成してしまい、低温水ながら雪層の下部にトンネルを形成し、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もない。投入した熱の大部分を融雪に利用できる。しかも、格段ごとにする操作のため、ボイラー設備の出湯能力また井戸の揚水能力を単一段の散水規模のものまで小型化できる利点が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  積雪層を少ない温水で急速に融解させて消失処理するという目的を、簡単な操作手順のもとで実現した。
【実施例１】
【００１０】  図１は、傾斜積雪面１０への積雪状態を示している。傾斜積雪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、表面に黒板塗料のような粒子を含有する摩擦塗料を塗布しても得られるが、シート状のものを貼りつけても再現することができる。
前記シートには、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）に記載のものを挙げることができる。シートはスパン糸を使用した織布から構成され、表面に載った雪は滑りにくい。また流下する少量の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。【００１１】  傾斜積雪面１０には、上下に間隔おいて複数段の散水手段Ａ１、Ａ２、Ａ３が配置されている。これらの散水手段を使用して傾斜積雪面に対して温水の散水が行われる。
傾斜積雪面は約６０平米あり、散水手段の各々が受け持つ融雪面はほぼ２０平米である。ボイラーは４万キロカロリーのものが使われた。【００１２】  図１から図４に示した例では、積雪面の新雪層はほぼ３０センチの厚みがあり、降雪後５時間を経過した外気温マイナス摂氏２度の状態である。散水手段の上下の配置間隔は約４メートル、傾斜積雪面は５寸勾配である。雪質はウエットで比重は概して０．０５〜０．０７、散水手段による散水温度は摂氏３０度、散水量は平米あたり０．８リットルであった。散水された温水は回収手段により貯水タンクに戻され再利用される。【００１３】  先ず、下段の散水手段Ａ１を単独に使用して温水の散水が開始される。散水温度は最低でも摂氏７度以上が必要である。時間的な余裕があれば、温水温度は外気温や日射量に合わせて選択することができる。外気温の絶対値プラス５度を一応の最低実用温度の目安として選択することができる。例えば、外気温が摂氏マイナス５度であれば散水温度は摂氏１０度以上、外気温が摂氏マイナス２０度であれば摂氏２５度以上に設定するのがよい。従って、前述した摂氏３０度は降雪の最中か、降雪後の急速融雪に際して利用する温度帯域である。【００１４】  図２は、散水手段Ａ１からの散水を開始した後、約５分経過後の状態を示している。雪層は急速に消失する。散水手段ａ１より下流側の処理の済んだ融雪区域には僅かに残雪（イ）が認められる。残雪は積雪面の不具合によって生じた残り雪か、降雪中の運転により生じる残り雪である。この時点で散水手段Ａ１の散水は停止される。【００１５】  次にこの散水手段よりも上段にある散水手段Ａ２からの散水操作に移行される。散水手段Ａ２から散水された温水は、図３に示すように、下段の散水手段Ａ１との間の区域の雪を溶かす。この散水操作に伴って生じた融雪流下水は下段の散水手段Ａ１より下流側の処理済み融雪区域を通過し、残雪（ロ）のクリーニングを行なうために有効利用される。これに要した散水時間は約５分である。同様に、散水手段Ａ２からの散水を停止し、さらに上段にある散水手段Ａ３からの散水操作に移行される。散水手段Ａ３から散水された温水は下段の散水手段Ａ２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Ａ２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。図４はこの状態を示している。これに要した散水時間も同じく約５分である。最終的には、３段の散水手段による散水時間を合計すると約１５分、消費した灯油は約１．４リットルであった。
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散水融雪操作と下流側の処理済み融雪区域の残雪のクリーニングが行なわれる。【００１６】  図５に示す傾斜積雪面１０は、前述した散水手段Ａ１、Ａ２、Ａ３に加えてＡ４、Ａ５、Ａ６が設置されている。これら６つの散水手段は１２０平米の融雪領域Ａを担当している。他に融雪領域はＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅがあり、各々の融雪領域にも同様の形態で散水手段が多段配置されている。散水手段の広さは各々の領域が１２０平米あり、５つの融雪領域を合計すると６００平米となる。傾斜積雪面の全面は４万キロカロリーの家庭用規模のボイラー１基で融雪処理することができる。これに要する操作の手順は前述した形式と同じである。【００１７】  傾斜積雪面が屋根であればその形態は様々であるから、融雪領域は複数のものが任意の位置関係で配置されることになる。各々の融雪領域で行なわれる散水操作は、ボイラーの出湯量または井戸の揚水量の範囲で融雪領域相互に時間差を設けて実施され、融雪領域ＡからＥにかけて順を追って進行させていく。【００１８】  図５に示す例では、温水は給湯本管２０より供給される。給湯本管２０には５つの枝管があり、それぞれに開閉弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅが設けられている。これら開閉弁の選択的な操作により融雪領域Ａ〜Ｅへの温水供給が行われる。融雪領域Ａの場合、枝管と散水手段の接続部には開閉弁ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６が介在し、前述したように下段から上段にかけて選択的な散水が行われる。
温水配管系の口径は、給湯本管が３２ミリ、枝管が２０ミリ、散水手段のヘッダパイプが４０ミリである。開閉弁に電磁弁を使用する場合、そのすべてが６／８サイズのものを使用する。こうしたサイズは量産タイプなので安価である。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  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、数十万キロ級の業務用大型ボイラー１基で、工場、駅舎、公共施設のような数千平米から数万平米の大長尺屋根はもとより数キロに及ぶ鉄道路床や路面にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  傾斜面上への積雪状態を示す説明図である。
【図２】  本発明による融雪方法の最初の操作段階の説明図である。
【図３】  同じ方法による後続の操作段階の説明図である。
【図４】  同じ方法による最終の操作段階の説明図である。
【図５】  傾斜積雪面上の散水手段の設置形態と配管系の一例を示す斜視図である。
【符合の説明】
【００２１】  Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ  融雪領域
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６  散水手段
ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５、ａ６  開閉弁
２０  給湯本管
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ  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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