(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源であるバーナと、当該バーナの火力によって熱媒体を加熱する熱交換器と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、前記熱交換器で加熱された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であって、
外気温を取得する外気温取得手段と、
当該外気温取得手段によって取得された前記外気温に基づき、前記融雪対象領域の雪を溶かすために必要な単位時間あたりの熱量である融雪負荷を決定する融雪負荷決定手段と、
当該融雪負荷決定手段によって決定された前記融雪負荷に基づき、前記バーナに供給するガス量を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記融雪負荷決定手段によって決定された前記融雪負荷に基づき、前記バーナに必要とされる目標熱量を決定する目標熱量決定手段を備え、
前記制御手段は、前記目標熱量決定手段によって決定された前記目標熱量となるように、前記バーナに供給するガス量を制御することを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【請求項３】
前記外気温と前記融雪負荷との関係の情報である融雪負荷情報を記憶する融雪負荷情報記憶手段と、
前記外気温取得手段によって取得された前記外気温を記憶する外気温記憶手段に記憶された過去の前記外気温から、１日の最低気温を算出する最低気温算出手段と
を備え、
前記融雪負荷決定手段は、
前記融雪負荷情報記憶手段に記憶された前記融雪負荷情報に基づき、前記最低気温算出手段によって算出された前記最低気温に対応する融雪負荷を決定することを特徴とする請求項２に記載の融雪装置。
【請求項４】
前記融雪対象領域の面積を入力する面積入力手段を備え、
前記融雪負荷情報は、前記外気温と、前記単位時間における単位面積あたりの前記融雪負荷との関係の情報であって、
前記目標熱量決定手段は、
前記融雪負荷決定手段によって決定された前記融雪負荷に、前記面積入力手段によって入力された前記面積を乗じて得られた前記融雪負荷に基づき、前記目標熱量を決定することを特徴とする請求項３に記載の融雪装置。
【請求項５】
前記最低気温算出手段は、
前記外気温取得手段によって取得された前記外気温を記憶する外気温記憶手段に記憶された過去の前記外気温から、所定期間中における１日の最低気温の平均値を算出することを特徴とする請求項３又は４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）。このような融雪装置では、単位面積当たりの雪を溶かすために必要な単位時間当たりの熱量である融雪負荷が予め設定されている。この融雪負荷に基づき、融雪対象領域内の積雪を溶かすために必要なバーナの目標インプット量が求められる。その目標インプット量に基づき、バーナにガスが供給され、燃焼比例温調制御が実行される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の融雪装置では、融雪負荷は一律に設定されている。それ故、外気温が変化しても、一定の融雪負荷で燃焼比例温調制御が実行されるので、給湯装置において必要以上にガスを消費する場合があり、運転コストに無駄を生じていた。
【０００５】
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、外気温の変化に応じて、最適な融雪負荷で運転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】
【０００６】
本発明の請求項１に係る融雪装置は、熱源であるバーナと、当該バーナの火力によって熱媒体を加熱する熱交換器と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、前記熱交換器で加熱された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であって、外気温を取得する外気温取得手段と、当該外気温取得手段によって取得された前記外気温に基づき、前記融雪対象領域の雪を溶かすために必要な単位時間あたりの熱量である融雪負荷を決定する融雪負荷決定手段と、当該融雪負荷決定手段によって決定された前記融雪負荷に基づき、前記バーナに供給するガス量を制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
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、前記融雪負荷決定手段によって決定された前記融雪負荷に基づき、前記バーナに必要とされる目標熱量を決定する目標熱量決定手段を備え、前記制御手段は、前記目標熱量決定手段によって決定された前記目標熱量となるように、前記バーナに供給するガス量を制御することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る発明の融雪装置は、請求項２に記載の発明の構成に加え、前記外気温と前記融雪負荷との関係の情報である融雪負荷情報を記憶する融雪負荷情報記憶手段と、前記外気温取得手段によって取得された前記外気温を記憶する外気温記憶手段に記憶された過去の前記外気温から、１日の最低気温を算出する最低気温算出手段とを備え、前記融雪負荷決定手段は、前記融雪負荷情報記憶手段に記憶された前記融雪負荷情報に基づき、前記最低気温算出手段によって算出された前記最低気温に対応する融雪負荷を決定することを特徴とする。
【０００９】
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、前記融雪対象領域の面積を入力する面積入力手段を備え、前記融雪負荷情報は、前記外気温と、前記単位時間における単位面積あたりの前記融雪負荷との関係の情報であって、前記目標熱量決定手段は、前記融雪負荷決定手段によって決定された前記融雪負荷に、前記面積入力手段によって入力された前記面積を乗じて得られた前記融雪負荷に基づき、前記目標熱量を決定することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る発明の融雪装置は、請求項３又は４に記載の発明の構成に加え、前記最低気温算出手段は、前記外気温取得手段によって取得された前記外気温を記憶する外気温記憶手段に記憶された過去の前記外気温から、所定期間中における１日の最低気温の平均値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明の融雪装置では、融雪負荷決定手段が、外気温取得手段によって取得された外気温に基づき、融雪対象領域の雪を溶かすために必要な単位時間あたりの熱量である融雪負荷を決定する。制御手段は、その融雪負荷決定手段によって決定された融雪負荷に基づき、給湯装置のバーナに供給するガス量を制御する。これにより、外気温の変化に応じた最適な融雪負荷で、融雪対象領域内の積雪を融雪できるので、運転コストを削減できる。
【００１２】
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、目標熱量決定手段が、融雪負荷決定手段によって決定された融雪負荷に基づき、バーナに必要とされる目標熱量を決定する。制御手段は、その目標熱量決定手段によって決定された目標熱量となるように、バーナに供給するガス量を制御する。これにより、外気温の変化に応じて最適なガス量をバーナに供給できるので、ガスの無駄な消費を抑制できる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明の融雪装置では、請求項２に記載の発明の効果に加え、最低気温算出手段が、外気温記憶手段に記憶された過去の計測値から、１日の最低気温を算出する。融雪負荷決定手段は、融雪負荷情報記憶手段に記憶された融雪負荷情報から、最低気温算出手段によって算出された最低気温に対応する融雪負荷を決定する。これにより、１日の最低気温に対応する最適な融雪負荷で、融雪対象領域内の積雪を融雪できるので、給湯装置のバーナが消費するガス量を効果的に節約できる。故に、融雪装置の運転コストを削減できる。
【００１４】
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、目標熱量決定手段は、融雪負荷決定手段によって決定された融雪負荷に、面積入力手段によって入力された面積を乗じて得られた融雪負荷に基づき、目標熱量を決定する。これにより、融雪対象領域の面積に応じた融雪負荷を求めることができる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明の融雪装置では、請求項３又は４に記載の発明の効果に加え、最低気温算出手段は、外気温取得手段によって取得された外気温を記憶する外気温記憶手段に記憶された過去の外気温から、所定期間中における１日の最低気温の平均値を算出するので、過去の所定期間の外気温の変化を反映した融雪負荷を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】フラッシュメモリ１０４の各種記憶領域を示す概念図である。
【図４】平均最低気温と融雪負荷との関係を示したグラフである。
【図５】融雪運転制御処理のメインのフローチャートである。
【図６】目標循環流量設定処理のフローチャートである。
【図７】融雪負荷情報テーブル９０の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、フラッシュメモリ１０４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。フラッシュメモリ１０４は、カウンタや、後述する各種情報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。
【００２９】
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。
【００３０】
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、外気温センサ４８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。
【００３１】
次に、フラッシュメモリ１０４の各種記憶領域について、図３を参照して説明する。フラッシュメモリ１０４には、融雪負荷情報記憶領域１０４１と、融雪面積記憶領域１０４２と、外気温記憶領域１０４３等が少なくとも設けられている。融雪負荷情報記憶領域１０４１には、後述する融雪負荷算出式が記憶されている。融雪面積記憶領域１０４２には、作業者がリモコン３６等で入力した融雪面積が記憶される。ここで、融雪面積とは、融雪装置１が設置された場所の融雪対象領域６（図１参照）の面積のことである。外気温記憶領域１０４３には、外気温センサ４８によって所定時間ごとに計測された外気温が記憶される。
【００３２】
次に、融雪負荷算出式について、図４を参照して説明する。融雪負荷算出式は、融雪負荷（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）を、１日の平均最低気温（℃）に基づいて算出するための式である。ここで、融雪負荷とは、単位時間（１時間）、単位面積（１ｍ２）当たりの雪を溶かすのに必要な熱量（ｋｃａｌ）を意味する。例えば、平均最低気温をＸとした場合、本実施形態では、以下の式を融雪負荷算出式とする。
・融雪負荷＝−１０Ｘ＋１５０
【００３３】
この式をグラフに示すと、図４のようになる。例えば、平均最低気温が−２（℃）の場合、融雪負荷は１７０（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）である。平均最低気温が−６（℃）の場合、融雪負荷は２１０（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）である。この融雪負荷算出式によれば、平均最低気温が低ければ低いほど、融雪負荷は大きくなる。融雪負荷算出式は、リモコン３６等で入力可能である。リモコン３６で入力した融雪負荷算出式は、融雪負荷情報として、融雪負荷情報記憶領域１０４１に記憶される。融雪負荷算出式は、融雪装置１を設置する地域の気候等によって適宜変更するのがよい。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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５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。なお、この処理とは別に、融雪装置１では、外気温センサ４８によって、所定時間毎に外気温センサ４８によって外気温が計測される。計測された外気温は、フラッシュメモリ１０４の外気温記憶領域１０４３に履歴となって記憶される。
【００３７】
まず、運転条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１０）。運転条件は、例えば、以下の条件１〜４である。
・条件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。
・条件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。
・条件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。
・条件４）リモコン３６、又は制御装置５に設けられた各種設定入力を行うディップスイッチ等によって、融雪運転に必要な各種パラメータが入力されたこと。
【００３８】
本実施形態では、特に条件４において、リモコン３６等で融雪対象領域６の融雪面積（ｍ２）が入力されている必要がある。リモコン３６等で入力された融雪面積は、フラッシュメモリ１０４の融雪面積記憶領域１０４２（図３参照）に記憶される。
【００３９】
そして、これらの運転条件が成立するまでは（Ｓ１０：ＮＯ）、Ｓ１０に戻って待機状態となる。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次いで、目標循環流量設定処理が実行される（Ｓ１６）。ここでは、給湯装置２〜４に流す不凍液の目標循環流量（Ｌ／ｍｉｎ）が設定される。目標循環流量は、外気温センサ４８によって計測された過去１週間の外気温から算出される１日の平均最低気温に基づいて算出される。
【００４５】
次に、目標循環流量設定処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。まず、過去１週間の外気温がフラッシュメモリ１０４の外気温記憶領域１０４３から取得される（Ｓ４０）。次いで、取得された過去１週間分の外気温の情報において、各日ごとの最低気温がそれぞれ算出される（Ｓ４１）。フラッシュメモリ１０４には、外気温センサ４８によって計測された所定時間ごとの外気温が記憶されている。これら外気温の履歴データから、過去１週間における各日ごとの最低気温が算出される。なお、フラッシュメモリ１０４に記憶された外気温の履歴が１週間に満たない場合は、フラッシュメモリ１０４に記憶された日数において、各日ごとの最低気温が算出される。
【００４６】
次いで、算出された各日ごとの最低気温の平均値である平均最低気温（℃）が算出される（Ｓ４２）。算出された平均最低気温は、過去１週間における融雪対象領域６の最低気温の平均値である。そして、フラッシュメモリ１０４の融雪負荷情報記憶領域１０４１に記憶された「融雪負荷情報」としての融雪負荷算出式によって、算出された平均最低気温（℃）に対応する融雪負荷（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）が算出される（Ｓ４３）。例えば、過去１週間における１日の平均最低気温が−５℃であった場合、融雪負荷は以下のように算出される。
・融雪負荷＝−１０×（−５）＋１５０＝２００（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）
【００４７】
次いで、融雪負荷算出式によって算出された融雪負荷と、リモコン３６で入力された融雪面積とに基づき、給湯装置２〜４におけるガスの目標インプット量が算出される（Ｓ４４）。ここで、フラッシュメモリ１０４の融雪面積記憶領域１０４２に記憶された融雪面積が１４０ｍ２であった場合、目標インプット量は以下のように算出される。
・目標インプット量＝２００×１４０＝２８，０００（ｋｃａｌ／ｈ）
【００４８】
次いで、給湯装置２〜４の目標循環流量が算出される（Ｓ４５）。目標循環流量は以下の式によって算出される。
・目標循環流量（Ｌ／ｍｉｎ）＝目標インプット量（ｋｃａｌ／ｈ）÷出口温度（℃）
【００４９】
ここで、出口温度とは、給湯装置２〜４の熱交換器の出口温度である。本実施形態では、出口温度を５０℃に設定している。この理由は、給湯装置２〜４において入水温度を０℃とした場合に、出口温度を５０℃以上にすれば、給湯装置２〜４に熱交換器にドレンが発生し難いからである。そして、目標インプット量＝２８，０００、出口温度＝５０に設定した場合、目標循環流量は以下のように算出される。
・目標循環流量＝２８，０００÷５０÷６０≒９（Ｌ／ｍｉｎ）
なお、本実施形態では、算出された目標循環流量の小数点以下は切り捨てているが、これに限定するものではない。こうして、融雪装置１における目標循環流量が設定され、目標循環流量設定処理が終了する。
【００５０】
次いで、図５に示すメインフローに戻り、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が、Ｓ１６の目標循環流量設定処理で設定された目標循環流量であるか否かが判断される（Ｓ１７）。例えば、目標循環流量が９Ｌ／ｍｉｎに設定された場合、各給湯装置２〜４に対してそれぞれ９Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液をそれぞれ供給するように、給湯装置側ポンプ３１が制御される。従って、給湯装置側ポンプ３１は、２７Ｌ／ｍｉｎ（＝９Ｌ／ｍｉｎ×３台分）の流量で不凍液を第３戻り管１０に供給する。
【００５１】
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９Ｌ／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。不凍液の戻り流量が給湯装置側ポンプ３１によって自動的に調整されるので、給湯装置２〜４に流す不凍液の流量調整が容易である。
【００５２】
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（Ｓ１７：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、Ｓ１７に戻り、不凍液の戻り流量が目標循環流量となった場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、燃焼比例温調制御が開始される（Ｓ１８）。
【００５３】
燃焼比例温調制御では、各給湯装置２〜４において、上記した目標循環流量設定処理のＳ４４（図６参照）において算出された目標インプット量＝２８，０００（ｋｃａｌ／ｈ）となるように、ガス比例弁５２の開度が調整される。さらに、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、不凍液が設定されたで出口温度に調整される。
【００５４】
このように、融雪対象領域６内の積雪を溶かすための熱量である融雪負荷を、過去１週間における１日の平均最低気温に基づいて設定することで、外気温の変化に応じて、バーナ５０の目標インプット量を制御できる。これにより、ガス消費量を適切に制御できる。さらに、平均最低気温に基づいて算出した融雪負荷に基づき、不凍液の目標循環流量を算出し、その算出した目標循環流量で給湯装置側ポンプ３１を駆動させている。故に、不凍液の流量を外気温の変化に応じて適切に制御できるので、給湯装置側ポンプ３１の駆動に必要な電力消費量を節約できる。従って、融雪装置１の融雪運転にかかる運転コストを効果的に節約できる。
【００５５】
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（Ｓ１９）。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（Ｓ１９：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。
【００５６】
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。
【００５７】
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（Ｓ１９：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。
【００５８】
そして、Ｓ１９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（Ｓ１９：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（Ｓ２０）。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（Ｓ２０：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。
【００５９】
一方、戻り流量が消火流量を超えていた場合（Ｓ２０：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。
【００６０】
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。
【００６１】
一方、運転条件が解除された場合（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、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
そして、本実施形態では特に、融雪対象領域６内の積雪を溶かすための熱量である融雪負荷を、過去１週間における１日の平均最低気温に基づいて設定する。これにより、外気温の変化に応じて、バーナ５０の目標インプット量を制御できるので、ガス消費量を適切に制御できる。故に、バーナ５０のガス消費量を節約できる。さらに、平均最低気温に基づいて算出した融雪負荷に基づき、不凍液の目標循環流量を算出し、その算出した目標循環流量で給湯装置側ポンプ３１を駆動させる。故に、不凍液の流量を外気温の変化に応じて適切に制御できるので、給湯装置側ポンプ３１の駆動に必要な電力消費量を節約できる。従って、融雪装置１の融雪運転にかかる運転コストを効果的に節約できる。
【００６６】
なお、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。ＤＣポンプは、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。
【００６７】
以上の説明において、図６に示すＳ４０の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「外気温取得手段」に相当し、Ｓ４１，Ｓ４２の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「最低気温算出手段」に相当し、Ｓ４３の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪負荷決定手段」に相当し、図５に示すＳ１８の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「制御手段」に相当し、Ｓ４４の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「目標熱量決定手段」に相当する。図２に示すリモコン３６が本発明の「面積入力手段」に相当する。
【００６８】
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。
【００６９】
また、上記実施形態では、外気温センサ４８によって所定時間ごとに外気温を計測し、フラッシュメモリ１０４に記憶していたが、ネットワーク（図示外）を通じて、各地域の気温情報を提供するサーバ（図示外）から外気温の情報を取得するようにしてもよい。
【００７０】
また、本実施形態では、上記の融雪負荷算出式を「融雪負荷情報」としているが、例えば、図７に示す融雪負荷情報テーブル９０を「融雪負荷情報」として、フラッシュメモリ１０４の融雪負荷情報記憶領域１０４１（図３参照）に記憶してもよい。例えば、融雪負荷情報テーブル９０には、平均最低気温と、融雪負荷とが対応付けられて記憶されている。
【００７１】
例えば、平均最低気温が−２（℃）以上に対して、融雪負荷は１７０（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）が対応して記憶されている。平均最低気温が−６（℃）以上〜−２℃未満（℃）に対して、融雪負荷は２１０（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）が対応して記憶されている。平均最低気温が−１０（℃）以上〜−６℃未満（℃）に対して、融雪負荷は２５０（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）が対応して記憶されている。平均最低気温が−１５（℃）以上〜−１０℃未満（℃）に対して、融雪負荷は３００（ｋｃａｌ／ｍ２ｈ）が対応して記憶されている。このような融雪負荷情報テーブル９０を用いることでも、平均最低気温に基づいて融雪負荷を特定することができる。
【００７２】
また、上記実施形態では、目標循環流量を設定する際に、給湯装置２〜４の熱交換器の出口温度を所定温度に設定（例えば、５０℃）したが、この出口温度を戻り温度に関係なく一定に保つために、戻り温度サーミスタ５５によって検出される戻り温度に応じて目標循環流量を設定してもよい。例えば、給湯装置２〜４において、不凍液の戻り温度（入水温度）が低すぎると、熱交換器の温度低下、並びに燃焼排気の温度低下に伴って筐体２Ａ〜４Ａ内に結露が発生する可能性がある。そこで、各給湯装置２〜４において、戻り温度が低すぎる場合でも、戻り温度が高いときの熱交換器の出口温度になるように各給湯装置２〜４の目標循環流量を設定することで、各給湯装置２〜４において結露の発生を防止できる。例えば、給湯装置２の目標インプット量を２８，０００（ｋｃａｌ／ｈ）とし、給湯装置２の熱交換器の出口温度を５０（℃）に設定した場合、目標循環流量は、以下の式によって算出される。
・目標循環流量（Ｌ／ｍｉｎ）＝２８，０００（ｋｃａｌ／ｈ）÷６０（ｍｉｎ／ｈ）÷（５０−戻り温度）
【００７３】
これにより、不凍液の戻り温度（入水温度）が低すぎた場合でも、熱交換器、並びに燃焼排気の温度が下がり過ぎない。よって、各給湯装置２〜４において結露の発生を防止できるので、給湯装置２〜４の耐久性を向上できる。また、戻り温度に基づき、不凍液の循環流量を抑制できるので、電力消費をさらに節約できる。さらに、戻り温度が１０℃以上の場合は、目標循環流量を一定（１５（Ｌ／ｍｉｎ））とすればよい。これにより、必要以上に不凍液が循環するのを防止できる。
【００７４】
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。
【００７５】
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】
【００７６】
１  融雪装置
２〜４  給湯装置
５  制御装置
６  融雪対象領域
３６  リモコン
４８  外気温センサ
５０  バーナ
１０１  ＣＰＵ
１０４  フラッシュメモリ
【図１】
0005153847.tif 000002
【図２】
0005153847.tif 000003
【図３】
0005153847.tif 000004
【図４】
0005153847.tif 000005
【図５】
0005153847.tif 000006
【図６】
0005153847.tif 000007
【図７】
0005153847.tif 000008