JPH0437201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は宅地内や広場、通路などに積もる雪の
処理方法に関し、特に地中熱のみを利用して雪を
効率よく完全に融かし、融雪期の雪融水による被
害を防止し、あわせて雪融水を地中に浸透させて
地下水資源を補給させるための方法及び装置に関
する。

〔従来の技術〕

近年、宅地内や広場・通路などの雪処理には人
力による排雪や機械力による除雪、さらには地下
水の散水や電力による消雪などが実施されてきた
が、いずれも労力や燃料代、電気料などが多くか
かるという欠点を有するものであつた。

また、特公昭47−44938号公報に記載されてい
る底面が開放したコンクリート製の槽体をその上
部が積雪投入口となるように地表面に開口せしめ
て地面下に埋設し、かつその内部に多孔板または
網体で形成した投入雪支持兼分離体を設け、その
槽体内を加熱することにより投入された雪を融解
するように槽体内に電熱、蒸気、温水、帯熱ガス
等を加熱媒体とする加熱源から導入された槽体内
を加温する加熱手段を備えた積雪処理装置が知ら
れているが、この装置でも設備費や燃料代、電気
料などが多くかかるという欠点を有するものであ
つた。

さらに、地中熱のみを利用した消雪槽としては
第１図に示すように底面が開放したコンクリート
製の消費槽１の底部を地中に埋設し、冬季にこの
地中熱消雪槽内に積雪を投入して消雪槽内の雪２
を消雪するものも知られていた。しかしこのよう
な地中熱のみを利用した消雪槽では溶融効率がわ
るく、一度投入された雪は融けるまでに１週間か
ら10日位かかるため、冬期に毎日のように降雪の
ある積雪寒冷地帯ではあまり有効に利用できない
という欠点があつた。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、本発明者らは上述した地中熱のみを利
用する消雪槽の実施状況を研究し、消雪槽内の雪
の融ける状態とその時間、そして消雪槽の周囲の
地中の温度分布状態の関係を詳細に検討した。

その結果、第１図に示すように消雪槽１内の投
入された積雪２は消雪槽１下部の地中の自然熱
（＋４℃以上）によつて１〜２日で下部の周りが
融け、きのこ状となるが、周囲が融けて空間がで
きるとこの空間部分が断熱作用をして地中の自然
熱の伝導作用が極めて少なくなり、残りの雪はき
のこ状の柄の部分によつて支えられ、それ以上は
ほとんど融けなくなることが判つた。

さらに、消雪槽内の雪の融ける状態は地中温度
が２℃以下の消雪槽の壁付近では融けにくいこと
も判つた。

したがつて、消雪槽内に投入された雪は消雪槽
の壁から熱をもらつて融けていくものではある
が、全体が一様に融けるものではなく、下部の周
りがより速く融けるためきのこ状となり、このよ
うにきのこ状に融けるとそれ以上は溶融された空
間部のため雪全体の溶融はほとんど進まなくな
る。

しかし、残つた雪の消雪槽の壁に接している部
分、すなわち融け残つたきのこ状の雪の傘の部分
に＋４℃以上の地中の自然熱を導入すると消雪槽
内に投入された全体の雪を効率よく、かつより速
く完全に融かすことができるという知見を得た。

本発明は上記知見に基づいて完成されたもので
あり、上記従来の地中熱のみを利用した消費槽を
用いた消雪処理方法を改良してより迅速で、かつ
効果的な地中熱利用の消雪方法を開発し、あわせ
て雪融水を地中に浸透させて地下水資源に補給す
る地中熱利用消雪方法及びその装置を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するための具体的手段
を鋭意研究した結果、地中に設置した地中熱消雪
槽内に積雪を投入し、該地中熱消雪槽の周囲の地
中熱を利用して投入された雪をより速く完全に融
かし、あわせて雪融水を地下に自然浸透させるこ
とを特徴とするものである。

すなわち、底面が開放された地中熱消雪槽の底
部を地中の砂層またはレキ層に至るまで埋設し、
冬季に該地中熱消雪槽内に積雪を投入したのち、
該地中熱消雪槽の上面を密閉して消雪槽内の雪を
消雪する地中熱利用消雪方法において、前記地中
熱消雪槽内に積雪を投入して該地中熱消雪槽の側
壁が冷却された際に、該地中熱消雪槽の深さの少
なくとも半分より上の位置にヒートパイプの放熱
部を設け、該ヒートパイプは地中の等温線を横切
つて先端が地中熱消雪槽の側壁温度より高い部分
に達することによつて該側壁温度より高い地中の
自然熱を地中熱消雪槽に導入して消雪することを
特徴とした地中熱利用消雪方法であり、さらに底
面が開放した地中熱消雪槽の深さの少なくとも半
分より上の位置にヒートパイプの放熱部を設け、
該ヒートパイプは地中の等温線を横切つて先端が
地中熱消雪槽の側壁温度より高い地中の高温部に
達するように該地中熱消雪槽の側壁より放射状に
突設させ、該地中熱消雪槽の蓋板のかかる外枠周
囲には凍結解除用発熱線を内蔵して構成されたこ
とを特徴とした地中熱利用消雪装置である。

〔作用〕

本発明においては冬季に地中熱消雪槽内に宅地内
や広場、通路などに積もつた積雪を投入したの
ち、該地中熱消雪槽の上面を密閉して消雪槽内の
雪を消雪する方法であり、この消雪槽内に投入さ
れた雪は消雪槽の壁から熱をもらつて融けていく
ものではあるが、一様に融けるものではなく、消
雪槽下部の地下自然熱がより高いため投入された
雪の下部周辺がより速く融け、消雪槽内に投入さ
れた雪はきのこ状に残るため、残つた雪の消雪槽
の壁に接している部分、すなわち融け残つたきの
こ状の雪の傘の部分にヒートパイプによつて地中
の等温線を横切つて先端が地中熱消雪槽の側壁温
度より高い＋２℃以上の地中の自然熱を導入する
から、消雪槽内に投入された全体の雪が２〜３日
でより効果的に、完全に融ける。また地中熱消雪
槽内に積雪を投入し、地中の自然熱を利用して融
雪を行う方法であるため雪融水が地下に自然浸透
する過程で砂層やレキ層による土壌浄化がおこつ
て地下水を汚染することがなく、さらに地下水資
源の補給作用をもつものである。

そして、消雪層内に投入された雪が融け、再び
積雪を投入して消雪を行う場合は、地中熱消雪槽
の蓋板のかかる外枠周囲に内蔵された凍結解除用
発熱線に通電して蓋板の凍結を融かし、容易に開
蓋して再び宅地内や広場、通路などに積もつた積
雪を消雪層内に投入して積雪の除去作業と同時に
融雪作業を行う。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第２図に示す本発明の実施例においては、底面
が開放された地中熱消雪槽１の底部を地中の砂層
またはレキ層７に至るまで埋設し、この地中に埋
設した消雪槽１の側面にはヒートパイプ５を放射
状に突設してある。したがつて、このヒートパイ
プ５の先端は雪を投入して消雪槽１の側壁が冷却
され周囲の等温線が第２図のように変化した際
に、その地中の等温線を横切つて、地中熱消雪槽
１の側壁温度より高い地中の自然熱を前記消雪槽
１の側面の深さの少なくとも半分より上の位置に
導入するから、融け残つたきのこ状の雪の傘の部
分に約＋２℃の地中の自然熱が導入され、その部
分の雪をさらに溶融するので、消雪槽内に投入さ
れた雪２は１〜２日で第２図に示すように融け、
したがつて全体の雪を２〜３日で完全に融かすこ
とができる。

また、本実施例は地中に設けた消雪槽１の上面
に蓋板４を設け、地表３から地中の砂層またはレ
キ層７まで通ずる消雪槽１を埋設しているから、
冬季積雪時に蓋板４を開けて積雪２を投入し、投
入後は蓋板４を密閉し、地中の自然熱を利用して
投入した雪を融かすと、雪融水は消雪槽１の下部
開口から地中に浸透させて雪融水を地下の砂層ま
たはレキ層７に融水は自然浸透させ地下水資源に
補給することが可能となるものである。

なお、この消雪槽１の形状は円筒体でも四角形
の箱形でも適宜な形状でよく、材質はコンクリー
ト製・鋼鉄製・樹脂製・FRP製などである。

さらに、第４図に示した他の実施例において地
中に設けた消雪槽は冬季には蓋板をはずして積雪
を投入し地中熱で消雪するが、蓋板４と蓋板のか
かる外枠の間に水が侵み込んで凍結するため蓋板
が開けにくくなるのを本実施例においては、蓋板
のかかる外枠周囲に凍結解除用の発熱線６を内蔵
しているから、開蓋時にこれに通電することによ
りこの発熱線６が発熱して凍結を融かし、蓋板の
開閉が容易となり、積雪の投入と消雪作業を簡単
にすることができる。

〔発明の効果〕

本発明の消雪槽を用いた地中熱利用消雪方法及
びその装置は、地中熱消雪槽内に積雪を投入して
地中熱消雪槽の側壁が冷却された際に、この地中
熱消雪槽の深さの少なくとも半分より上の位置か
ら地中の等温線を横切つて先端が地中熱消雪槽の
側壁温度より高い部分に達するヒートパイプによ
つて側壁温度より高い地中の自然熱を地中熱消雪
槽の深さの少なくとも半分より上の側壁に導入す
るから、消雪槽内に投入された全体の雪を効果的
に、かつ完全に融かすことができる。

また、砂層またはレキ層まで通ずる消雪槽を地
中に設けその消雪槽の内部に積雪を投入し、周囲
の地中が保有している自然熱を利用して消雪を促
進し、融雪水は地中に浸透させるため雪融水によ
り地下水資源の補給を図る方法であるから、維持
管理が容易で、かつ施設費と維持費も安価となる
効果を有するとともに、地下水の枯渇による地盤
沈下を予防することができる。

さらに、消雪槽の蓋板のかかる外枠周囲に凍結
解除用の発熱線を内蔵しているから、冬季に積雪
を消雪槽に投入する際、蓋板の開閉が極めて容易
にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の地中熱消雪槽設置の場合の断面
等温線図、第２図は本発明に係る実施例の地中熱
消雪槽設置の場合の断面等温線図、第３図は第２
図の平面図、第４図は他の実施例を示す地中熱消
雪槽上部断面図である。 １……地中熱消雪槽、２……雪、３……地表
面、４……蓋板、５……ヒートパイプ、６……凍
結解除用発熱線、７……砂層またはレキ層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底面が開放された地中熱消雪槽の底部を地中
   の砂層またはレキ層に至るまで埋設し、冬季に該
   地中熱消雪槽内に積雪を投入したのち、該地中熱
   消雪槽の上面を密閉して消雪槽内の雪を消雪する
   地中熱利用消雪方法において、前記地中熱消雪槽
   内に積雪を投入して該地中熱消雪槽の側壁が冷却
   された際に、該地中熱消雪槽の深さの少なくとも
   半分より上の位置にヒートパイプの放熱部を設
   け、該ヒートパイプは地中の等温線を横切つて先
   端が地中熱消雪槽の側壁温度より高い部分に達す
   ることによつて該側壁温度より高い地中の自然熱
   を地中熱消雪槽に導入して消雪することを特徴と
   した地中熱利用消雪方法。 ２ 底面が開放した地中熱消雪槽の深さの少なく
   とも半分より上の位置にヒートパイプの放熱部を
   設け、該ヒートパイプは地中の等温線を横切つて
   先端が地中熱消雪槽の側壁温度より高い地中の高
   温部に達するように該地中熱消雪槽の側壁より放
   射状に突設させ、該地中熱消雪槽の蓋板のかかる
   外枠周囲には凍結解除用発熱線を内蔵させたこと
   を特徴とした地中熱利用消雪装置。