JPH03241103A - 融雪装置 - Google Patents

融雪装置

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JPH03241103A
JPH03241103A JP3442490A JP3442490A JPH03241103A JP H03241103 A JPH03241103 A JP H03241103A JP 3442490 A JP3442490 A JP 3442490A JP 3442490 A JP3442490 A JP 3442490A JP H03241103 A JPH03241103 A JP H03241103A
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heat pipe
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Hitoshi Inoue
均 井上
Hisaaki Yamakage
久明 山蔭
Kenji Kataoka
片岡 憲二
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えば高架軌道上の列車によって排除された
貯雪溝内に堆積した雪を融解処理し、列車走行を円滑に
する融雪装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の融雪装置は例えば実開昭56−68017号公報
に示されたものがあり、これを高架橋の高架軌道横に設
けられた貯雪溝内に堆積した雪の融解処理に利用した場
合を第3図及び第4図に示し、第3図は縦断面図′、第
4図は横断面図をそれぞれ示し、これら各図において、
(1)は基礎部が土壌(2)中に埋設された橋脚、(3
)は橋脚(1)の上部に設けられた高架橋であり、高架
橋側壁(3a)と高架橋床(3b)を有している。(4
)は高架橋床(3b)に敷設された列車の高架軌道であ
り、枕木(5)とレール(6)とから構成されている。
(7)は高架軌道(4)横に平行して設けられた貯雪溝
、(8)は列車によって排除され貯雪溝(7)内に堆積
した雪、(9)は一方側(9a)が土壌(2)中に埋設
され、他方側(9b)が高架橋(3)の貯雪溝(7)底
の下部に埋設され、内部に水、アンモニア等の作動流体
が封入されたヒートパイプである。
次に動作について説明する。冬期において降雪があると
、列車の軌道上に積もった雪を軌這外に排除し、列車走
行を円滑に運ぶ必要がある。軌道か高架橋(3)の上に
設けられている場合は高架橋側壁(3a)があるため高
架橋(3)の外へ雪を排除することが困難であるので、
高架橋床(3b)に高架軌道(4)と平行に貯雪溝(7
)を設け、この貯雪溝(7)内に排除した雪(8)を堆
積させて貯留した上、この雪(8)をヒートパイプ(9
)の熱輸送作用により融解処理している。すなわち、ヒ
ートパイプ(9)の一方側(9a)の温度に対しヒート
パイプ(9)の他方側(9b)の温度が低くなると熱輸
送が行われる。例えば、積雪状態で貯雪溝(7)内の温
度がO℃程度となる。一方・土壌(2)中の温度は地中
深さ10m程度において冬期でも平均13〜15℃程度
である。この土壌(2)中の熱によりヒートパイプ(9
)の一方側(9a)が加熱され、ヒートパイプ(9)内
の作動流体は蒸気化した土壌(2)中の熱量を蒸発潜熱
として奪いヒートパイプ(9)内を通ってヒートパイプ
(9)の他方側(9b)に移動する。ヒートパイプ(9
)の他方側(9b)に移動した作動流体の蒸気は貯雷溝
(7)側の方が土壌(2)側より低い温度のため凝縮液
化して貯雪溝(7)側に凝縮潜熱を放出する。液化した
作動流体はヒートパイプ(9)の内壁面を伝ってヒート
パイプ(9)の一方側(9a)に還流する。以上の動作
が自然的に繰り返し行われることにより、土壌(2)の
持つ熱量を貯雪溝(71側に熱輸送し、貯雪溝(7)内
をOt:以上に加熱することができ、貯雪溝(7)内に
堆積した雪(8)を融解処理している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら上述した従来装置では、土壌(2)を熱源
としているので、熱源の温度が低く、貯雪溝(7)内の
雪の堆積量が多い場合は十分な融雪効果を発揮できない
。また、融解処理している期間が継続すると、土壌(2
)の保有する熱が融解処理に消費されるので土#112
1の温度も順次低下し、融雪効果も次第に低下するとい
う課題がある。また、ヒートパイプ(9)の一方側(9
a)は土壌(2)中に地中深さ10m程度まで埋設して
いるためその埋設工事が大変面倒なものとなっていた。
また、ヒートパイプ(9)の他方側(9b)は貯雪溝(
7)底の下部のコンクリート中に埋設しているためその
埋設工事が大変面倒なものとなると共に貯雪溝(7)内
の雪の融解処理がヒートパイプ(9)の他方側(9b)
からコンクリートを通じてのものであり、熱伝達効率が
悪く融雪性能か低いものとなっていた。その結果、負荷
応答性が悪く、必要なときに速やかに融雪性能を発揮で
きないという課題もある。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものであり、融雪性能が高い融雪装置を得ることを目的
とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る融雪装置は、軌道横にヒートパイプを配
設し、ヒートパイプの一方側を温水流通部と熱的接触さ
せ、ヒートパイプの他方側に熱的接触して装着された放
熱パネルを設け、渇水流通部に温水を供給するための温
水タンクを設け、温水タンクの温水を渇水流通部に送水
する送水ポンプを設けたものである。
また、別の発明のものは軌道横にヒートパイプを配設し
、ヒートパイプの一方側を温水流通部と熱的接触させ、
ヒートパイプの他方側に熱的接触して装着された放熱パ
ネルを設け、温水流通部に渇水を供給するための温水タ
ンクを設け、渇水タンクの温水を温水流通部に送水する
送水ポンプを設け、気象条件を計測するセンサを設け、
このセンサの出力に応じて送水ポンプを制御する1il
J aD手段を設けたものである。
〔作 用〕
この発明における融雪装置は、温水タンクに貯留された
温水か送水ポンプにより温水流通部に送水されその温水
流通部を流通する温水の熱量をヒートパイプの一方側か
らヒートパイプの他方側に熱輸送し、ヒートパイプの他
方側から放熱パネルに効率的に熱伝達され、放熱パネル
上に堆積した雪を速やかに融解処理する。
また、別のものは気象条件を計測するセンサの出力に応
じて制御手段により送水ポンプを制御し、放熱パネル上
に堆積した雪を気象条件に応じて効果的に肚つ速やかに
融解処理する。
〔実施例] 以下、この発明の一実施例を第1図に基づいて説明する
。第1図において、(1)は橋脚、(3)は高架橋、(
3a)は高架橋側壁、(3b)は高架橋床、(4)は高
架軌道、(5)は枕木、(6)はレール、(7)は貯雪
溝、(8)は雪、tlolは温水タンク(後述する)か
らの温水を供給する送水管、(ILIは使用後の温水を
渇水タンク側に戻す帰水管、(121は貯雪溝(7)内
に配置され、送水管(101からの温水が流通する温水
流通部、 (131は送水管QOIと温水流通部(12
+の入口側とを接続する第1の接続管、(14)は帰水
管(111と濡水流通部(121の出口側とを接続する
第2の接続管、u51は貯雪溝(7)内に配設され、内
部に水、アンモニア等の作動流体が封入されたヒートパ
イプであり、一方側(15a)か温水流通部(121と
熱的接触されて接続されている。
(161はヒートパイプQ5)の他方側(15b)に熱
的接触して装着された放熱パネルであり、この放熱パネ
ル(1G+上に雪が堆積される。u〃は温水流通部(1
21に供給するための温水を貯留する温水タンクであり
、送水管0rjI、帰水管(111か接続されている。
(181は送水管tllに配設され、温水タンク(17
1に貯留される温水を温水流通部u2)に送水する送水
ポンプである。
次に動作について説明する。冬期において降雪があると
、列車の高架軌道(4)上や貯雪溝(7)内に配置され
た放熱パネル叩上に積雪する。高架軌道(4)上の積雪
はレール(61上を走行するロータリー車あるいは先順
列車(図示せず)によって排除され、貯雪溝(7)内の
放熱パネルu61上に堆積する。一方、渇水タンクuヒ
に貯留される渇水は送水ポンプ叩により吐出され送水管
(10)から第1の接続IF(131を経て放熱パネル
(161の下部に配置された温水流通部(121内を流
通する。この温水流通部(2)にヒートパイプ(151
の一方側(15a)か熱的接触しており、濡水流通部(
社)内の渇水によりヒートパイプ(151の一方側(1
5a)が加熱され、ヒートパイプUω内の作動流体は蒸
気化し温水の熱置を蒸発潜熱として奪いヒートパイプ(
151内を通ってヒートパイプu5)の他方側(15b
)に移動する。ヒートパイプqωの他方側(15b)に
移動した作動流体の蒸気は貯雪溝(7)内に配置された
放熱パネル(16+の方が温水より低い温度のため凝縮
戒化して貯雪溝(7)内に配置された放熱パネル(16
1に凝縮潜熱を放出する。この凝縮潜熱により放熱パネ
ル叫は加熱されて温度が高くなる。液化した作動流体は
ヒートパイプ(151の内壁面を伝ってヒートパイプ(
151の一方側(15a)に還流する。以上の動作が自
然的に繰り返し行われることにより、送水ffQO1か
ら温水流通部uzに流通される温水の熱置かヒートパイ
プQ5)により放熱パネル叫に効率的に熱輸送され、放
熱パネル(161がO″’C1l上に加熱され、貯雪溝
(7)内の放熱パネルQ6+上に堆積した雪(8)を融
解処理する。尚、ヒートパイプu5)により熱が奪われ
低温となった温水は温水流通部qカから第2の接続管(
141を経て帰水管(111に流出して温水タンク0〃
に還流され、高温処理されて再び送水ポンプ印により送
水管αωから渇水流通部u21に流通される。
また、第2図に示す別の発明のように、気象条件を計測
するセンサとして、例えば気温を計測するセンサu9、
降雪量を計測するセンサ■を設け、これらセンサ口9.
■の出力に応じて送水ポンプ叩を制御する制御手段(2
υを設けて放熱パネル(161上に堆積した雪(8)を
融解処理するようにしてもよい。
即ち、センサq9の出力値か気温5℃以上になれば制御
手段(社)により送水ポンプ(181を停止制御し、セ
ンサu9の出力値が気温5℃以下になれば制の手段(2
1)により送水ポンプ(181を起動制御し、センサ■
の出力値が降雪量5LJ、下になれば制御手段+211
により送水ポンプ(1秒を停止制御し、センサ■の出力
値が降雪l115以上になれば制御手段(2)により送
水ポンプ叩を起動制御し、放熱パネル(16)上に堆積
した雪(8(を効果的に融解処理するようにしてもよい
さらに、送水ポンプ囮を可変の送水ポンプ(181とす
ることにより、各センサからの出力値に応じて制御手段
(211により送水ポンプ(181を可変制御するよう
にしてもよい。即ち、センサ0!J、■の出力値に応じ
た駆動トルクとなるよう制御手段圓により送水ポンプ(
1g+の駆動トルク制御を行ってもよく、放熱パネル0
0上に堆積した雪(8ンを気象条件に応じて最適に融解
処理するようにしてもよい。
また、第2図に示すように放熱パネルGO、ヒートパイ
プ印、渇水流通部(121のユニットを貯雪溝(7)の
延在方向に複数ユニット配置し、各貯雪溝(7)内にそ
れぞれ送水管00)、帰水管(111を配置し、各温水
流通部OZとは第1の接続管(131、第2の接続管(
141により接続し、また、送水管(IGは3つに分岐
して温水を供給すると共に帰水wa11は3つを1つに
まとめて渇水タンク間に還流させる構成としてもよい。
要するに、貯雪溝(7)の延在方向に複数ユニット配置
すればその分たけ高架軌道(4)の融雪距離を延長する
ことかできる。
尚、上記実施例では気象条件を計測するセンサとして、
複数設けた場合について述べたが、各々の組合せあるい
は何れかのセンサにより融雪を行うようにしてもよいこ
とは勿論のことである。
以上のように、熱源として地熱利用から温水利用とした
ことにより、安定した熱量を確保できると共に負荷に応
じて温水の熱量調整ができる。また、ヒートパイプを土
壌中やコンクリート中に埋設するのではなく、貯雪溝内
に配置するので、ヒートパイプの配設工事が簡坊となる
と共にコンクリートを通じた間接的な融解処理ではなく
放熱パネルにより直接的な融解処理であり、融雪性能か
著しく高いものとなる。その結果、@荷応答性が良くな
ると共に必要なときに速やかに十分に融雪性能を発揮す
ることかできる。
ところで、上記説明では高架橋の高架軌道の融雪の場合
について述べたが、高架橋ではなく平坦軌道の融雪の場
合には平坦軌道横にヒートパイプ、放熱パネル、温水流
通部を配設し、送水管、帰水管を温水流通部に第1の接
続管、第2の接続管により接続して融雪装置を構成すれ
ばよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
この発明は以上説明した通り、温水タンクに貯留された
温水が送水ポンプにより温水流通部に流通されその渇水
の熱量をヒートパイプの一方側から他方側に熱輸送し、
ヒートパイプの他方側から放熱パネルに効率的に熱伝達
するようにしたので、放熱パネル上に堆積した雪を直接
的に融解処理することができ、融雪性能が高く応答の早
い融雪装置を得ることができる。
また、別のものは気象条件を計測するセンサの出力に応
じて制圓手段により送水ポンプを制御し、放熱パネル上
に堆積した雪を気象条件に応じて効果的に巨つ速やかに
融解処理することかできる融雪装置を得ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による融雪装置を示す横断
面図、第2図は別の発明の実施例による融雪装置を示す
系統図、第3図及び第4図は従来の融雪装置を示す縦断
面図及び横断面図である。 図において、(4)は高架軌道、(8)は雪、(lO)
は送水管、O2は温水流通部、(151はヒートパイプ
、G61は放熱ハネル、O7)は温水タンク、印は送水
ポンプ・09、■はセンサ、(社)は制御手段である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軌道横に配設されるヒートパイプと、上記ヒート
    パイプの一方側と熱的接触され温水が流通する温水流通
    部と、上記ヒートパイプの他方側と熱的接触して装着さ
    れた放熱パネルと、上記温水流通部に供給するための温
    水を貯留する温水タンクと、上記温水流通部と上記温水
    タンクとに接続された温水の送水管と、上記溢水タンク
    の温水を上記温水流通部に送水する送水ポンプとを備え
    たことを特徴とする融雪装置。
  2. (2)軌道横に配設されるヒートパイプと、上記ヒート
    パイプの一方側と熱的接触され温水が流通する温水流通
    部と、上記ヒートパイプの他方側と熱的接触して装着さ
    れた放熱パネルと、上記温水流通部に供給するための温
    水を貯留する温水タンクと、上記温水流通部と上記温水
    タンクとに接続された温水の送水管と、上記温水タンク
    の温水を上記温水流通部に送水する送水ポンプと、気象
    状況を計測するセンサと、上記センサの出力に応じて上
    記送水ポンプ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。
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