JPH07150512A - 路面融雪装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯湯槽内の温水を地域の周囲環境に見合った
適正温度範囲内の温度レベルにしてランニングコストを
下げた路面融雪装置の制御方法。 【構成】 地域に応じた融雪モード時に第１路面負荷Ｑ
_SNと、風速Ｖ_a および外気温度Ｔ_a に応じた凍結防止お
よび予熱モード時の第２路面負荷Ｑ_V を定める。降雪時
はＱ＝Ｑ_SNとし、非降雪時はＱ＝Ｑ_V とする。採熱源温
度Ｔ_x で定まる熱源機能力Ｑ_G を決め、路面設定温度Ｔ
_g を定める。このＴ_G とＱから適正温度範囲の下限値Ｔ
_L を定め、Ｑ_G とＱから余剰熱Ｑ_e を定め、このＴ_L と
Ｑ_e で上限値Ｔ_H を定める。ある路面負荷の範囲内では
これら上下限値の双方またはいずれか一方に限界値温度
を定める。温水温度Ｔが適正温度範囲外にある時、熱源
機の運転状態を変えて、温度Ｔを適正温度範囲内（Ｔ_L
＜Ｔ＜Ｔ_H ）にもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、路面融雪装置の制御
方法、特に熱源機で加温された温水を循環ポンプにより
貯湯槽に循環させ、この貯湯槽中の温水の一部を送水ポ
ンプにより融雪路面に設けた路面パイプを経て循環させ
る構造の路面融雪装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の路面融雪装置としては、
例えば、文献：小林 裕一 他“空気熱源ヒートポンプ
式ロードヒーティング実証試験”「寒地技術シンポジウ
ム’８７講演論文集」（１９８７年１１月１８，１９，
２０日），第２０９〜２１４頁にその一例が提案されて
いる。

【０００３】この従来の路面融雪装置の一例の構成を図
２に概略的なブロック図で示し、その制御方法を図３の
（Ａ）および（Ｂ）に制御フロー図として示す。この従
来装置は、４要素制御型の装置であり、外気温度、路面
温度、降雪の有無および路面水分をセンサで測定して熱
源機のオン／オフを制御するものであった。このため、
路面パイプ中を流れる温水温度の制御は積極的には行っ
ていなかった。図において、１０は熱源機であり、通
常、温水ボイラ、電気式ヒートポンプ等が用いられてい
る。この従来例では、熱源機１０を電気式を用いたヒー
トポンプとしてありこの熱源機１０は、加温した温水を
上流循環パイプ１２ａを介して貯湯槽１４へ給湯する。
この貯湯槽１４に貯湯された温水１６は下流循環パイプ
１２ｂに設けた循環ポンプ１８によって熱源機１０へと
戻される。一方、貯湯槽１４内に貯湯された温水１６の
一部を、送水ポンプ２０によって、上流送水パイプ２２
ａ、融雪路面に埋設させた路面パイプ２２ｂおよび下流
パイプ２２ｃを経て貯湯槽へと還流させる。

【０００４】ヒートポンプ系である貯湯槽１４の温水１
６の温度制御は温度センサ２４と温水温度制御装置２６
とで主として行う。図３の（Ａ）に示す制御フローから
も理解できるように、貯湯槽１４内の温水の適正温度
（または目標温度）を例えばＴ₀ （℃）と設定してお
き、温度センサ２４で貯湯槽１４内の下流送水パイプ２
２ｃからの戻り温水の流入する付近の現在温度Ｔ（℃）
を測定し、この測定温度Ｔと設定温度Ｔ₀ との比較を温
水温度制御装置２６で行い、この比較の結果に応じた発
・停信号を熱源機１０に出力する。すなわち、この制御
装置２６は、温水温度の方が高ければ熱源機１０を停止
させ、温水温度の方が低ければ熱源機１０を駆動させる
信号を発生する。

【０００５】一方、ロードヒーティング系での融雪路面
への温度制御は、外気温度、降雪、路面水分および路面
温度をそれぞれのセンサ（図中これらのセンサをまとめ
てセンサ部２８として示す）で検出してこれらの情報を
路面温度制御装置３０で処理してその結果得られた制御
信号で送水ポンプ２０の起動・停止を制御して、路面温
度を、降雪のときには融雪路面温度Ｔ₁ 例えば４℃に、
その他の条件のときには路面予熱温度Ｔ₂ 例えば２℃
に、制御するように構成したものである。

【０００６】この融雪路面の温度制御は、従来、例えば
図３の（Ｂ）に示す制御フローに従って、行われてい
る。この制御方法によれば、センサで測定した外気温度
が一定温度以上であるときは、送水ポンプ２０を停止す
る信号を出力する。この外気温度が一定温度以下であっ
て、降雪センサおよび路面水分センサの測定結果が非降
雪でしかも路面水分がなけれ（路面水分が無いことは凍
結していないし、また、凍結のおそれが無いことを意味
する。）ば、送水ポンプ２０を予熱運転モードに設定す
る。そして、路面温度センサで測定した温度が非降雪時
の設定温度例えば２℃よりも高い時には、送水ポンプ２
０を停止させ、反対に設定温度よりも低いときには、送
水ポンプ２０を運転状態にして、路面温度をこの設定温
度にする。

【０００７】一方、降雪時であるかまたは路面に水分が
あると判断された場合には、送水ポンプ２０が融雪モー
ドで運転され、路面温度を路面温度センサで監視しなが
ら、路面温度が融雪設定温度例えば４℃になるまで送水
ポンプ２０を運転する。

【０００８】このように、上述した従来の路面融雪装置
の制御方法では、降雪の有無に拘らず、貯湯槽中の温水
温度を一定の目標値Ｔ₀ となるように常に制御してお
り、また、ロードヒーティング系では、予め，降雪時の
融雪路面温度を一定の設定温度Ｔ₁ 例えば４℃に設定し
ておき、非降雪時の路面予熱温度を一定の設定温度Ｔ₂
例えば２℃にそれぞれ設定して、降雪時または非降雪時
には、路面温度がそれぞれの設定温度となるように、送
水ポンプの起動停止制御を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来装置およびその制御方法では、この装置の設置箇所の
周囲環境に適した温度管理を行っておらず、すなわち、
環境変化に応じて変化する路面からの放熱量（これを路
面負荷または路面熱負荷という。単位はｋｃａｌ／ｍ²
ｈ（キロカロリー／平方メートル・時間）である。）と
は無関係に、貯湯槽内の温水の温度を一定に維持してい
るにすぎない。

【００１０】このため、従来装置および制御方法によれ
ば、常時、貯湯槽内の温水温度を一定温度Ｔ₀ とするよ
うに、熱源機をオン／オフさせているので、路面負荷が
低い状況下、例えば路面が乾燥していてかつ雪が降って
いないとき等には、貯湯槽内の温水温度を設定温度Ｔ₀
よりも低い温度とした方が熱源機の稼働効率やヒートポ
ンプの熱効率上遥かに有利である場合であっても、熱源
機を稼働させて余分な温水加温を行うこととなり、従っ
て、路面融雪装置全体のランニングコストの面から考え
ると、この従来装置および制御方法は頗る不経済であっ
た。

【００１１】この発明は、上述した従来の問題点を出来
るだけ解消しようとしてなされたものであり、従って、
この発明の目的は、貯湯槽内の温水の温度を、この路面
融雪装置を設置した地域の周囲環境に見合った温度レベ
ルにしてランニングコストを下げることが出来る路面融
雪装置の制御方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】この目的の達
成を図るため、この発明の路面融雪装置の制御方法によ
れば、次のような特徴を有する。

【００１３】この方法では、熱源機で加温された温水を
循環ポンプにより貯湯槽に循環させ、この貯湯槽中の温
水の一部を送水ポンプにより融雪路面に設けた路面パイ
プを経て循環させる構造の路面融雪装置を制御する。

【００１４】この制御には （イ）地域に応じた、融雪モード時の路面放熱量（以
下、この路面放熱量を第１路面負荷Ｑ_SNと称する。）を
設定するステップと、（ロ）融雪路面の付近での風速Ｖ
_a とこの融雪路面の付近での外気温度Ｔ_a とに応じた、
凍結防止および予熱モード時の路面放熱量（以下、この
路面放熱量を第２路面負荷Ｑ_V と称する。）を定めるス
テップと、（ハ）降雪時には前述した第１路面負荷Ｑ_SN
に応じた、また非降雪時には前述した第２路面負荷Ｑ_V
に応じた、貯湯槽中の温水の適正温度範囲の上限値Ｔ_H
および下限値Ｔ_L をそれぞれ定めるステップと、（ニ）
この貯湯槽中の温水の現在温度Ｔを、この温水の適正温
度範囲内にするために、上述の熱源機を起動または停止
するか、或いはこの熱源機の加温能力を増大または減少
させるステップとを含むことを特徴とする。

【００１５】この発明の制御方法によれば、路面融雪装
置の設置地域の周辺環境に応じた、現時点での路面放熱
量Ｑ（路面負荷の総称）を先ず決定する。この路面放熱
量Ｑには、地域に応じて定められる融雪モード時の第１
路面負荷Ｑ_SNと、その地域での風速と外気温度とを考慮
した凍結防止および予熱モードのための第２路面負荷Ｑ
_V とがあり、第１路面負荷を地域毎に決められている値
としてメモリに予め登録しておけば、この地域を設定す
るだけでこの第１路面負荷をメモリから読み出すことが
できる。

【００１６】一方、第２路面負荷は、風速および外気温
度の関数として与えられているので、この式を適当なメ
モリに登録しておき、測定された風速および外気温度
（これら風速および外気温度は、一定時間内の平均値と
するのが好ましい。）を用いて、この式から算出する。
或いは、予め、予想される風速および外気温度毎にこの
式で算出された値を第２路面負荷の値として適当なメモ
リにテーブル状に格納しておいて、該当する風速および
外気温度に対応する第２路面負荷をメモリから読み出し
出来るようにしてもよい。

【００１７】さらに、貯湯槽内の温水の、第１および第
２路面負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）に対応した上限および下
限温度（下限値Ｔ_L および上限値Ｔ_H ）を与える式が経
験により求められている。下限値を与える式は、第１ま
たは第２路面負荷（Ｑ_SNまたはＱ_V ）の関数であり、上
限値を与える式は、この下限値と第１または第２路面負
荷（Ｑ_SNまたはＱ_V ）との関数である。これら上下限値
を与える式を適当なメモリに登録しておき、第１および
第２路面負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）が決定される毎に、こ
れらの式を用いて下限値Ｔ_L および上限値Ｔ_H を算出す
ることが出来る。或いは、予め、予想されるこれら第１
および第２路面負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）に対応した上限
値および下限値をこれらの式を用いて算出しておき、こ
れらの値を適当なテーブルメモリ或いはその他のメモリ
に読み出し自在に格納しておいてもよい。このようにし
ておけば、これら第１および第２路面負荷（Ｑ_SNおよび
Ｑ_V ）が得られると、これらの値に相当する下限値およ
び上限値をメモリから読み出すことが出来る。

【００１８】このようにして、現時点での路面負荷（Ｑ
_SNまたはＱ_V ）に対応した、上限値Ｔ_H および下限値Ｔ
_L 間の温度範囲が貯湯槽中の温水の適正温度範囲として
得ることが出来る。次に、現時点での貯湯槽内の温水の
実際の温度Ｔを測定してこの温度Ｔが、求めた適正温度
範囲内にあるか否かを判定する。この判定の結果、この
測定温度Ｔが適正温度範囲の上限値Ｔ_H よりも高い場合
には、熱源機を停止させる。その結果、温水温度が下が
り適温範囲となる。一方、判定の結果、この測定温度Ｔ
が適正温度範囲の下限値Ｔ_L よりも低い場合には、熱源
機を起動或いはその加温能力を増大させて温水温度を上
げて適温範囲とする。この熱源機の起動、停止或いは加
温能力の増減は、熱源機の回転制御や、燃焼量制御や或
いは電気式熱源機の場合にはインバータ制御で行うこと
が出来る。

【００１９】このように、この発明の制御方法によれ
ば、貯湯槽内の温水の温度を、現時点での周囲環境すな
わち現時点での路面負荷状態に応じた、適正温度範囲内
にもたらすことが出来る。

【００２０】また、この発明の実施例では、好ましく
は、（ハ）のステップより前に、熱源機の熱源機能力Ｑ
_G を、この熱源機がヒートポンプ式であるときは採熱源
温度Ｔ_x に応じた熱源機能力Ｑ_GHとして定めるか、また
はこの熱源機がボイラ式であるときは採熱源温度Ｔ_x に
実質的に影響されないボイラ能力Ｑ_GBとして定めるステ
ップを含む。そして、この（ハ）のステップにおいて、
上述した上限値Ｔ_H を下限値Ｔ_L といずれかの定められ
た熱源機能力Ｑ_GHまたはＱ_GBとを用いて定めるのが良
い。このようにすれば、使用する熱源機の種類に応じ
た、熱源機能力に見合った上下限値を設定できる。尚、
採熱源温度は、空気より採熱する場合には外気温度と
し、水より採熱する場合には水温とし、地中より採熱す
る場合には地温とする。

【００２１】また、この発明の好適実施例によれば、上
述した（ハ）のステップで、第１または第２路面負荷
（Ｑ_SNまたはＱ_V ）の大きさに応じて、上限値Ｔ_H を熱
源機の過剰稼働を防止出来る第１限界温度Ｔ_HHに固定
し、下限値Ｔ_L を路面融雪装置の融雪の立ち上がり時間
を許容時間内に確保するための第２限界温度Ｔ_LLに固定
し、またはこの下限値Ｔ_L を融雪路面に対する無駄な加
温を回避するための第３限界温度Ｔ_LHに固定するステッ
プを含むのが良い。この場合、これら第１，２および３
の各限界値は、この発明が適用される路面融雪装置およ
び使用する熱源機の稼働条件によって予め定めることが
出来るので、予めこれらの値をメモリに読み出し自在に
格納しておき、上述した各上限値および下限値が求めら
れた後に、上限値Ｔ_H を第１限界温度Ｔ_HHと比較して上
限値Ｔ_H ≧第１限界温度Ｔ_HHである場合には、この上限
値を強制的に第１限界温度Ｔ_HHにする。下限値Ｔ_L につ
いても第２および第３限界温度（Ｔ_LLおよびＴ_LH）と比
較してＴ_L ≦Ｔ_LLである場合には、この下限値Ｔ_L を強
制的に第２限界温度Ｔ_LLに設定する。また、Ｔ_L ≧Ｔ_LH
である場合には、この下限値Ｔ_L を強制的に第３限界温
度Ｔ_LHに設定する。

【００２２】このように構成すれば、路面負荷に応じて
求められた上限値Ｔ_H が高温であり過ぎたり、または下
限値Ｔ_L が低温であり過ぎたりして、かえって路面融雪
装置の稼働上好ましくない状態（熱源機の過剰稼働、装
置の立ち上がり時間の遅延または融雪路面への無駄な加
温）となってしまうのを回避することが出来る。

【００２３】また、この発明の実施例において、測定さ
れた貯湯槽内の温水の現在温度Ｔが下限値Ｔ_L よりも低
くかつ熱源機が停止している場合には、熱源機を起動さ
せて熱源機を低速加温状態にするのが好適である。ま
た、この現在温度Ｔが上限値Ｔ_H よりも高くかつ熱源機
が運転中である場合には、熱源機を停止させるのが好適
である。また、この現在温度Ｔが上限値Ｔ_H よりも低く
かつ熱源機が運転中である場合に、上述した第１または
第２路面負荷（Ｑ_SNまたはＱ_V ）が熱源機能力Ｑ_G と地
域依存係数ｆ₁ との積以下である場合には、この熱源機
を低速加温状態にし、または第１または第２路面負荷
（Ｑ_SNまたはＱ_V ）が熱源機能力Ｑ_G と地域依存係数ｆ
₁ との積よりも大きい場合には、この熱源機を高速加温
状態にするのが好適である。このように構成すれば、熱
源機の運転或いは停止状態およびまたは測定された温水
の温度Ｔと上限値または下限値との比較結果に応じて、
熱源機によって、貯湯槽への温水の加温制御を、周囲環
境条件に加えて熱源機の稼働状態を加味して、すなわち
きめ細かく、行うことが出来る。

【００２４】また、この発明の実施例では、好ましく
は、第２路面負荷を計算するための路面温度設定値Ｔ_G
を設定しておき、この設定値Ｔ_G と外気温度Ｔ_a とを比
較し、この外気温度Ｔ_a が路面設定温度Ｔ_G 以上である
とき、この路面融雪装置の制御が誤動作しないようにす
るために、上述した第２路面負荷Ｑ_V をＱ_V ＝０にする
のが良い。このようにすれば、実際の測定された風速お
よび外気温度で求めた第２路面負荷Ｑ_V が負となる場合
に、このＱ_V を強制的にゼロ（０）設定することによっ
て、制御が誤動作となるのを防止することが出来る。

【００２５】尚、この発明の実施に当たり、下記に掲げ
るような設定を行うのが好適である。

【００２６】先ず、第１路面負荷Ｑ_SNを１〜３００ｋｃ
ａｌ／ｍ² ｈの範囲内の値とするのが好適である。

【００２７】また、ＡおよびＢをそれぞれ路盤構造に依
存して定まる定数および係数とし、Ｔ_g を路面設定温度
（℃）とし、およびＴ_a を外気温度（℃）とするとき、
第２路面負荷Ｑ_V を Ｑ_V ＝（Ａ＋Ｂ・Ｖ_a ）・（Ｔ_g −Ｔ_a ） ｋｃａｌ／
ｍ² ｈ とするのが好適である。

【００２８】また、熱源機がヒートポンプ式である場合
には、ＣおよびＤをこの熱源機に固有な係数とし、また
Ｅをこの熱源機に固有な定数とするとき、熱源機能力Ｑ
_G を Ｑ_G ＝Ｑ_GH＝（Ｃ・Ｔ_x ² ＋Ｄ・Ｔ_x ＋Ｅ） ｋｃａｌ
／ｍ² ｈ とするのが好適である。この場合、熱源機のヒートポン
プの熱源機能力Ｑ_G を上記式で表すことが困難な場合に
は、採熱源温度Ｔ_x に対応する熱源機能力Ｑ_G を予め求
めておいて、測定された採熱源温度Ｔ_x に対応する熱源
機能力Ｑ_G を用いれば良い。

【００２９】さらに、Ｆを融雪路面と温水間の伝熱抵抗
Ｒ（ｍ² ｈ℃／ｋｃａｌ）、温水流量Ｉ（ｌ／ｍ² ｈ）
および路面パイプ中の不凍液の比熱Ｃ_f （ｋｃａｌ／℃
ｌ）に依存する係数とし、および第１および第２路面負
荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）をＱで代表して表すとき、 下限値Ｔ_L を Ｔ_L ＝（Ｔ_g ＋Ｆ・Ｑ）℃ とするのが好適である。

【００３０】また、Ｓ_a を融雪面積（ｍ² ）とし、Ｇは
路面パイプ中の不凍液の比熱Ｃ_f （ｋｃａｌ／℃ｌ）、
貯湯槽が貯える温水の容積Ｗ（ｌ）および熱源機の運転
継続時間（Ｈ）に依存する係数とし、Ｑ_e を熱源機の余
剰熱（ｋｃａｌ／ｈ）とし、および第１および第２路面
負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）をＱで代表してあらわすとき、 上限値Ｔ_H を Ｔ_H ＝（Ｔ_L ＋Ｇ・Ｑ_e ） ℃および Ｑ_e ＝（Ｑ_G −Ｑ）・Ｓ_a ｋｃａｌ／ｈ とするのが好適である。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
つき説明する。

【００３２】先ず、図１の（Ａ）および（Ｂ）と、図４
とを参照してこの発明の路面融雪装置の制御方法の基本
的な説明を行い、その次に具体的実施例につき説明す
る。

【００３３】［基本的説明］図１の（Ａ）は、この発明
が適用される路面融雪装置の基本的概念図であり、図１
の（Ｂ）は、その制御フローである。

【００３４】この発明が適用される路面融雪装置は、主
として、熱源機１０と、貯湯槽１４と、循環パイプ１２
（上流循環パイプ１２ａおよび下流循環パイプ１２ｂ）
と、これに設けた循環ポンプ１８と、送水パイプ２２
（上流送水パイプ２２ａ、路面パイプ２２ｂおよび下流
送水パイプ２２ｃ）と、これに設けられた送水ポンプ２
０と、貯湯槽内の温水温度を測定する温度測定装置（温
度センサとも称する。）２４とを具えており、この熱源
機１０で加温された温水を循環ポンプ１８により貯湯槽
１４に循環させ、この貯湯槽１４中の温水１６の一部を
送水ポンプ２０により融雪路面に設けた路面パイプ２２
ｂを経て循環させる構造となっている。

【００３５】そして、この発明が適用される路面融雪装
置は、この融雪装置を設置するまたは設置した地域の周
囲環境条件を測定する主センサ部５０を具えており、こ
の主センサ部として、風速測定装置（風速センサ）５
２、採熱源温度測定装置（採熱源温度センサ）５３、外
気温度測定装置（外気温度センサ）５４および降雪測定
装置（降雪センサ）５６を設けている。さらに、これら
各装置５２，５３，５４，５６および温度センサ２４で
の測定結果に基づいて熱源機１０にこの熱源機を起動ま
たは停止させるか、或いはこの熱源機の加温能力を増大
または減少させるため制御信号を発生する制御信号発生
部１００を具えている。

【００３６】このような構成の路面融雪装置の制御信号
発生部１００は、マイクロコンピュータで構成する。従
って、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、入出力装置、
その他所要の構成要素を具えていて、これらの全部或い
は一部を、設計に応じて、後で説明する降雪判定手段、
路面放熱量決定部、上下限温度決定部、制御信号発生回
路で共用させることができるし、或いは、それぞれを個
別に設けておいてもよい。尚、ここでは、ＣＰＵ中のメ
モリおよびもしあるならばＣＰＵ外のメモリを併せてメ
モリ部と称する。このメモリ部には、この路面融雪装置
での処理に必要な、予め得られている情報を読み出しお
よび書き換え自在に格納しておくか、或いはキーボード
その他の適当な、例えばセンサ等の測定手段等の外部入
力部からの所要の情報を、もし必要であるならばＡ／Ｄ
変換器を経て、読み出しおよび書き換え自在に書き込む
ことが出来るし、さらに、制御信号発生部内で得られた
情報等も読み出しおよび書き換え自在に書き込むことが
出来る。このようなメモリ部に対する情報の書き込みお
よび読み出し自体に関する処理は、マイクロコンピュー
タを利用した制御装置では周知事項であるので、特に必
要である場合を除き、その詳細な説明は省略する。

【００３７】さらに、この路面融雪装置には、タイマー
６０や、キーボード或いはテンキーその他の外部入力装
置７０を設けておき、これらからの外部情報をＡ／Ｄ変
換器８２を経て制御信号発生部１００へ入力させること
が出来るように構成してある。また、この制御信号発生
部１００からはＤ／Ａ変換器８４を経て熱源機１０およ
び循環ポンプ１８へ、これらに対する制御信号をそれぞ
れ供給することが出来るように構成してある。そして、
当然のことであるが、上述したこれらの電気的構成部分
は、電源（図示せず）からそれぞれ所定の電力が供給さ
れて、互いに所要の同期がとられて動作するようにして
おくが、この点の構成自体にこの発明の特徴があるので
はないので、その説明は省略する。

【００３８】この路面融雪装置の基本的動作につき概略
的に説明する。装置の電源をオンにする。主センサ５０
の風速センサ５２、採熱源温度センサ５３、外気温度セ
ンサ５４、降雪センサ５６が作動して情報を制御信号発
生部１００へ送る。一方、従来と同様に、センサ部２８
の路面温度測定装置（路面温度センサ）３２および路面
水分測定装置（水分センサ）３４も作動するので、外気
温度センサ５４および降雪センサ５６からの情報と併せ
てこれらセンサ３２および３４から情報を路面温度制御
装置３０へ送り、従来と同様に、送水ポンプ２０の制御
を行う。

【００３９】次に、入力装置７０を操作して、この路面
融雪装置の設定地域情報を入力すると、制御信号発生部
１００は、この指定された地域に応じた、融雪モード時
の路面放熱量（以下、この路面放熱量を第１路面負荷Ｑ
_SNと称する。）を特定の値に設定する（ステップ１（以
下、ステップを単にＳで表す。従って、ステップ１はＳ
１となる）。この第１路面負荷Ｑ_SNは、経験に基づいて
地域毎にどの程度の値であるか予めわかっているので、
制御信号発生部１００のメモリ部に格納しておけば読み
出すことが出来る。

【００４０】一方、風速センサ５２および外気温度セン
サ５４から、融雪路面の付近での風速Ｖ_a およびこの融
雪路面の付近での外気温度Ｔ_a の情報が制御信号発生部
１００に入力するので、これら風速Ｖ_a （例えば一定時
間の平均風速）および外気温度Ｔ_a （例えば一定期間の
平均気温）に応じた、凍結防止および予熱モード時の路
面放熱量（以下、この路面放熱量を第２路面負荷Ｑ_V と
称する。）を定める（Ｓ２）。この第２路面負荷Ｑ
_V は、風速Ｖ_a および温度Ｔ_a の関数として求められて
いるので、この関数式に関連する情報を制御信号発生部
１００のメモリ部に格納しておき、これら情報Ｖ_a およ
びＴ_a が入力されてきたとき、この式に関連する情報を
読み出してきて必要な演算を行って第２路面負荷を定め
ることが出来る。或いは、これら両情報Ｖ_a およびＴ_a
の値の種々の組み合わせに対応した第２路面負荷を予め
求めておいて、これらをメモリ部に表（テーブル）にし
て格納しておいて、両情報が入力されたときメモリ部か
ら直接読み出せるようにしておくことも出来る。

【００４１】また、降雪センサ５６から制御信号発生部
１００へ降雪情報が入力されてきているので、降雪の有
無を判断できる。この判断の結果、降雪時には第１路面
負荷Ｑ_SNに応じた、貯湯槽中の温水の適正温度範囲の上
限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L を定め、また非降雪時には前
述した第２路面負荷Ｑ_V に応じた、貯湯槽中の温水の適
正温度範囲の上限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L を定める（Ｓ
３）。既に説明した通り、貯湯槽内の温水の、第１およ
び第２路面負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）に対応した上限およ
び下限温度（下限値Ｔ_L および上限値Ｔ_H ）を与える式
が求められている。これら下限値および上限値を与える
式に関する情報を制御信号発生部１００のメモリ部に格
納しておき、第１および第２路面負荷（Ｑ_SNおよび
Ｑ_V ）が決定される毎に、これら情報を読み出して演算
を行って下限値Ｔ_L および上限値Ｔ_Hを算出することが
出来る。或いは、予想されるこれら第１および第２路面
負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）に対応した上限値および下限値
をこれら式を用いて予め算出しておき、これらの算出し
た値をメモリ部に読み出し自在に表に格納しておいても
よい。このようにしておけば、これら第１および第２路
面負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V）が得られると、これら値に相
当する下限値および上限値をメモリ部から読み出すこと
が出来る。

【００４２】次に、貯湯槽１４中の温水１６の現在温度
Ｔは、温度センサ２４によって制御信号発生部１００に
入力されている。この現在温度Ｔを、この温水１６の周
囲環境に応じた適正温度範囲内にするために、上述の熱
源機１０を起動または停止するか、或いはこの熱源機１
０の加温能力を増大または減少させる（Ｓ４）。このた
め、この温度Ｔが、求めた適正温度範囲内にあるか否か
を判定する。この判定の結果、この測定温度Ｔが適正温
度範囲の上限値Ｔ_H よりも高い場合には、制御信号発生
部１００から熱源機１０へとこの熱源機１０を停止させ
る制御信号を熱源機１０へ送る。一方、判定の結果、こ
の測定温度Ｔが適正温度範囲の下限値Ｔ_L よりも低い場
合には、この制御信号発生部１００から熱源機を起動或
いはその加温能力を増大させる制御信号を熱源機１０へ
送る。そして熱源機１０は、これら制御信号によって、
温水１６の温度Ｔを適正温度範囲内にもたらす方向に運
転され、上述したＳ１〜Ｓ４のステップを繰り返すこと
により、現在温度Ｔを確実に適正温度範囲内にすること
が出来る。

【００４３】［具体的実施例の説明］図４は、制御信号
発生部１００の構成の一例を説明するためのブロック図
である。図５は、この発明で求められる路面負荷と貯湯
槽の温水の、環境に応じた適正温度範囲との関係を説明
するための説明図である。図６〜図９は、この発明の具
体的実施例の説明に供する一連の制御フローである。

【００４４】制御信号発生部の構成例の説明 この発明の理解を容易にするため、先ず、路面融雪装置
の制御信号発生部１００の構成例につき説明する。

【００４５】制御信号発生部１００は、メモリ部１１
０、降雪判定手段１２０、路面放熱量決定部１３０、上
下限温度決定部１４０および制御信号発生回路１５０と
を具えている。

【００４６】メモリ部１１０は、制御信号発生部１００
の内部で実行される処理に必要な、予め判っている情
報、新たに外部から入力される情報、内部処理で得られ
た情報その他の情報を、所要に応じて書き換えおよび読
み出し自在に書き込み出来る構成となっており、既に説
明した通り、ＣＰＵのメモリ以外に必要に応じてＣＰＵ
外に設けたメモリも含んでいても良い。メモリとして
は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、或いはその他設計に応じた任意の
メモリを使用することが出来る。

【００４７】このメモリ部１１０に書き込まれる情報と
して、例えば、風速情報、採熱源温度情報、外気温度情
報、降雪情報、路面温度情報、路面温度設定情報、路面
水分情報、タイマー６０からのタイマー情報、入力装置
７０からの各種指定情報、温水温度情報、第１および第
２路面負荷を求めるに必要な式に関する情報またはこれ
ら第１および第２路面負荷自体の情報、上限値および下
限値を求めるに必要な式に関する情報または上限値およ
び下限値自体の情報、第１、第２および第３限界温度情
報，熱源機能力情報その他の情報がある。

【００４８】降雪判定手段１２０は、降雪センサ５６か
らの信号に基づいて降雪の有無を判定する手段である。

【００４９】路面放熱量決定部１３０は、第１路面放熱
量（第１路面負荷）Ｑ_SNと第２路面負荷（第２路面放熱
量）Ｑ_V とを決定する第１および第２路面負荷決定手段
１３２および１３４を具え、さらに、この路面融雪装置
の制御の誤動作を防止するための制御誤動作防止手段１
３６を具えている。この第１路面負荷Ｑ_SNは、地域に応
じた、融雪モード時の路面放熱量であるので、予め、ど
の地域ではどの程度の大きさかであるかが判っている。
そのため、この第１路面負荷Ｑ_SNの、路面融雪装置の設
定予定地域に対応した値をメモリ部１１０に書き込んで
おく。このＱ_SNを、おおよそ１〜３００ｋｃａｌ／ｍ²
ｈの範囲に設定しておけば、だいたいの設置予定地域を
カバーすることが出来る。ちなみに、札幌地域では、第
１路面負荷Ｑ_SNは、約２３０ｋｃａｌ／ｍ² ｈである。
尚、上述したＱ_SNおよびＱ_V を総称して単に路面負荷Ｑ
と称する場合がある。

【００５０】第２路面負荷Ｑ_V は、凍結防止および予熱
モード時の路面放熱量であり、しかも上述した風速セン
サ５２で測定された融雪路面の付近での平均風速Ｖ
_a （ｍ／ｓ）と上述した外気温度センサ５６で測定され
た融雪路面の付近での平均外気度Ｔ_a （℃）とに依存し
た量であり、経験により例えば次式で与えられている
（例えば、文献：改定第１１班「空気調和・衛生工学便
覧ＩＩ空調設備篇」空気調和・衛生工学会編，ＩＩ−１
３６頁，昭和６２年発行）。

【００５１】Ｑ_V ＝（Ａ＋Ｂ・Ｖ_a ）・（Ｔ_g −Ｔ_a ）
ｋｃａｌ／ｍ² ｈ 但し、ＡおよびＢをそれぞれ路盤構造に依存して定まる
定数および係数とし、Ｔ_g を路面設定温度（℃）とす
る。

【００５２】さらに、この路面放熱量決定部１３０の制
御誤動作防止手段１３６は、第２路面負荷の計算のため
の路面温度設定値Ｔ_G と外気温度Ｔ_a とを比較し、この
外気温度Ｔ_a が路面設定温度Ｔ_G 以上であるとき、上述
した第２路面負荷Ｑ_V をＱ_V＝０にする。この手段１３
６により、実際の測定された風速および外気温度で求め
た第２路面負荷Ｑ_V が負となってしまう場合に、このＱ
_V を強制的にゼロ（０）と設定することによって、路面
融雪装置の制御が誤動作となるのを防止することが出来
る。

【００５３】上下限温度決定部１４０は、上述した降雪
判定手段１２０での判定結果に応じた、貯湯槽１４中の
温水１６の適正温度範囲の上限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L
を、上述したメモリ部１１０に書き込まれている上下限
値情報に基づいて、それぞれ定める。この決定部１４０
は、熱源機能力出力手段１４１と、上下限値出力手段１
４３、大小比較手段１４５および限界温度固定手段１４
７を具え、さらにこの限界温度固定手段１４７には第１
温度比較手段１４９を設けてある。

【００５４】熱源機能力出力手段１４１は、周囲環境に
加えて、使用する熱源機１０の能力Ｑ_G をも考慮して、
貯湯槽１４の温水１６の温度制御を行うために設けた手
段である。熱源機１０がヒートポンプ式かボイラ式かに
よって、熱源機能力が採熱源温度Ｔ_x の影響を受けるか
否かが大きく違ってくるので、ヒートポンプ式熱源機の
場合には、ヒートポンプ式熱源機の能力Ｑ_GH（ｋｃａｌ
／ｍ² ｈ）とし、またボイラ式熱源機の場合には、ボイ
ラ式熱源機の能力Ｑ_GB（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）として出力
する。この場合、好ましくは、熱源機能力Ｑ_GHを採熱源
温度Ｔ_x に依存した熱源機能力とするのが良い。例え
ば、この熱源機能力Ｑ_GHとして、経験により理論的に求
められている次式で与えるのが好適である。

【００５５】Ｑ_GH＝（Ｃ・Ｔ_x ² ＋Ｄ・Ｔ_x ＋Ｅ） ｋ
ｃａｌ／ｍ² ｈ 但し、ＣおよびＤをこの熱源機の固有の係数とし、およ
びＥをこの熱源機の固有の定数とする。

【００５６】この場合、Ｑ_GHを採熱源温度Ｔ_x の関数と
して表現することが困難である特性を有するヒートポン
プについては、採熱源温度Ｔ_x に対する熱源機能力の値
を予め求めてこれをメモリ部に格納しておき、測定され
た採熱源温度Ｔ_x に対応する熱源機能力をメモリ部から
読み出して与えるようにすることも出来る。

【００５７】また、ボイラ式の場合には、熱源機の規格
によって能力Ｑ_GBが決まる。

【００５８】上下限値出力手段１４３は、路面温度設定
値Ｔ_G と路面負荷Ｑ（Ｑ_SNまたはＱ_V ）とに依存する下
限値Ｔ_L を出力すると共に、この下限値Ｔ_L と熱源機能
力Ｑ_G （Ｑ_GHまたはＱ_GB）とに主として依存した上限値
Ｔ_H を出力する。この路面温度設定値Ｔ_G は、路面放熱
量Ｑ_V を算出するために設定する値であって環境に応じ
た値として設定でき、この値は予めメモリ部１１０に読
み出し自在に格納しておいても良いし、或いは外部から
入力させても良い。

【００５９】これら下限値Ｔ_L および上限値Ｔ_H は、経
験に基づいて理論的に、例えば次式でそれぞれ与えられ
るので、これらの式に従って得られる下限値および上限
値を設定するのが好適である。

【００６０】Ｔ_L ＝（Ｔ_g ＋Ｆ・Ｑ） ℃ 但し、Ｆを融雪路面と温水間の伝熱抵抗Ｒ（ｍ² ｈ℃／
ｋｃａｌ）、温水流量Ｉ（ｌ／ｍ² ｈ）および路面パイ
プ中の不凍液の比熱Ｃ_f（ｋｃａｌ／℃ｌ）に依存する
係数とする。

【００６１】Ｔ_H ＝（Ｔ_L ＋Ｇ・Ｑ_e ） ℃ Ｑ_e ＝（Ｑ_G −Ｑ）・Ｓ_a ｋｃａｌ／ｈ 但し、Ｓ_a を融雪面積（ｍ² ）とする。Ｇを、路面パイ
プ中の不凍液の比熱Ｃ_f （ｋｃａｌ／℃ｌ）、貯湯槽が
貯える温水の容積Ｗ（ｌ）および熱源機の運転継続時間
（Ｈ）に依存する係数とする。Ｑ_e を熱源機の余剰熱
（ｋｃａｌ／ｈ）とする。

【００６２】大小比較手段１４５は、熱源機能力Ｑ_G と
路面負荷Ｑとの大小を比較する手段であり、この比較を
行う理由は、熱源機能力Ｑ_G が路面負荷Ｑより小となっ
ていると、路面融雪装置の制御が誤動作状態となる場合
もあるので、これを回避するためである。この比較の結
果を限界値温度固定手段１４７へ送る。

【００６３】この限界値温度固定手段１４７は、この大
小比較手段１４５からの比較結果に応じ、かつメモリ部
１１０に書き込まれている限界温度情報に基づいて、上
限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L が、適正温度範囲外にあると
きに、これら上限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L に対して制限
を加える。これらの制限は、上限値Ｔ_H を熱源機１０の
過剰稼働を防止出来る第１限界温度Ｔ_HHに固定したり、
また、下限値Ｔ_L を路面融雪装置の融雪の立ち上がり時
間を許容時間内に確保するための第２限界温度Ｔ_LLに固
定するか或いは下限値Ｔ_L を融雪路面に対する無駄な加
温を回避するための第３限界温度Ｔ_LHに固定したりする
ことである。

【００６４】この場合、限界値温度固定手段１４７に
は、上限値Ｔ_H と第１限界温度Ｔ_HHとの高低を比較し、
および下限値Ｔ_L と第２および第３限界値温度（Ｔ_LLお
よびＴ_LH）との高低を比較する第１温度比較手段を含ま
せるのが好適である。

【００６５】これら第１，２および３の各限界温度の情
報（Ｔ_HH，Ｔ_LLおよびＴ_LH）は、路面融雪装置およびこ
れに使用する熱源機の種類等で予め設定することが出来
るので、これら情報をメモリ部１１０に読み出し自在に
予め格納しておく。そして、大小比較手段１４５で熱源
機能力Ｑ_G と路面負荷Ｑとの大小の比較を行った後、限
界値温度固定手段１４７は、メモリ部１１０にアクセス
を行って、これより限界温度情報（Ｔ_HH，Ｔ_LLおよびＴ
_LH）を読み出す。限界値温度固定手段１４７の第１温度
比較手段１４９において、上下限値出力手段１４３から
の上下限値情報（Ｔ_L およびＴ_H ）と、メモリ部１１０
から読み出した限界温度情報（Ｔ_HH，Ｔ_LLおよびＴ_LH）
とを比較する。上限値Ｔ_H が対応する限界温度Ｔ_HHより
高温であるときは、この上限値をこの限界値温度Ｔ_HHに
固定する。また、下限値Ｔ_L が対応する限界値温度Ｔ_LL
よりも低くまたＴ_LHよりも高い場合には、それぞれ、こ
の下限値を限界値温度Ｔ_LLおよびＴ_LHに固定する。この
ように構成しておけば、既に説明したように、路面負荷
Ｑ（Ｑ_SNまたはＱ_V ）に応じて求められた上限値Ｔ_H が
高温であり過ぎたり、または下限値Ｔ_L が低温であり過
ぎたりして、かえって路面融雪装置がその稼働上好まし
くない状態（熱源機の過剰駆動、装置の立ち上がり時間
の遅延または融雪路面への無駄な加温）となってしまう
のを回避することが出来る。

【００６６】次に、制御信号発生回路１５０は、第２温
度比較手段１５２と制御信号発生手段１５４とを具えて
いる。この回路１５０の第２温度比較手段１５２では、
温水温度測定装置（温水センサ）２４で測定された、貯
湯槽１４中の温水１６の現在温度Ｔが、上述の上下限温
度決定部１４０で決定された、この温水１６の適正温度
範囲（Ｔ_L ＜Ｔ＜Ｔ_H ）内にあるかどうかの温度比較を
行う。その結果が制御信号発生手段１５４に送られ、こ
れより、上述の温度比較の結果に応じて、この温水１６
の温度を上述の適正温度範囲内にもたらすための、或い
はその温度範囲に維持するための制御信号を熱源機１０
従ってその駆動部（図示せず）に送る。このようにして
おけば、測定された貯湯槽１４の温水１６の現在の温度
Ｔが上限値Ｔ_H より高い場合には、この温水温度を下げ
るために熱源機１０を停止またはその加温能力を減少さ
せるための制御信号をこの制御信号発生手段１５４から
熱源機１０へと出力させることが出来る。一方、現在の
温水温度Ｔが下限値Ｔ_L よりも低い場合には、この温水
温度を高めるために熱源機１０へとこれを起動またはそ
の加温能力を増大させるための制御信号を出力すること
が出来る。従って、測定された貯湯槽１４の温水１６の
現在温度Ｔが高すぎたり、或いは低すぎたりした場合に
は、自動的に制御して現存温度Ｔを周囲環境条件によっ
て定められた適正温度範囲内にもたらしたり、或いはそ
の温度範囲内に維持したりすことが出来る。

【００６７】路面融雪装置の制御方法の一実施例の説明 次に、図６〜９の制御フロー図をも参照して、この発明
の制御の一実施例につき説明する。制御信号発生部１０
０のメモリ部１１０には、装置の動作前に判っている必
要な情報を書き込んであるものとする。これらの情報と
して、例えば、第１路面負荷Ｑ_SN（可変定数：例えば１
〜３００ ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）、第２路面負荷Ｑ_V を算
出するに必要な式に関する情報、路面設定温度Ｔ_g （可
変定数：例えば２℃）、熱源機能力Ｑ_G を算出するに必
要な式に関する情報、ボイラ能力（可変定数：例えば０
〜１００％）、上限値Ｔ_H ，下限値Ｔ_L および余剰熱Ｑ
_eをそれぞれ算出するのに必要な式に関する情報、第
１，第２および第３温度限界値Ｔ_HH，Ｔ_LLおよびＴ
_LH（可変定数：例えば、Ｔ_HH，Ｔ_LLおよびＴ_LHともに０
〜５０℃）、路面と路面パイプ中の温水との間の伝熱抵
抗Ｒ（例えば、０．１３６７ｍ² ｈ℃／ｋｃａｌ）、運
転継続時間（可変定数：例えば０〜５．０時間）、不凍
液比熱Ｃ_f （例えば、０．５〜１．０ｋｃａｌ／℃
ｌ），地域特性による可変係数ｆ₁ （例えば０〜２．０
０）、融雪面積Ｓ_a （例えば、１〜５００ｍ² ）所要の
係数や定数その他の情報がある。

【００６８】この実施例では、採熱源を空気として、採
熱源センサ５３と外気温度センサ５４とを共用する例に
つき説明する（従って、Ｔ_a ＝Ｔ_x ）。また、路面融雪
装置を札幌地域に設置すると仮定する。従って、第１路
面負荷Ｑ_SNは、２３０ｋｃａｌ／ｍ² ｈとする。第２路
面負荷Ｑ_V は、既に説明した式Ｑ_V ＝（Ａ＋Ｂ・Ｖ_a）
・（Ｔ_g −Ｔ_a ）に従って、第２路面負荷決定手段１３
４で演算して求めるとし、適正温度範囲の下限値Ｔ
_L は、式Ｔ_L ＝（Ｔ_g ＋Ｆ・Ｑ）に従って、余剰熱Ｑ_e
は、式Ｑ_e ＝（Ｑ_G −Ｑ）・Ｓ_a に従って、および適正
温度範囲の上限値Ｔ_H は、式Ｔ_H ＝（Ｔ_L ＋Ｇ・Ｑ_e ）
に従ってそれぞれ上下限値出力手段１４３で演算する。
また、この実施例では、例えばＴ_g を２℃とし、Ｔ_HHを
３７℃とし、Ｔ_LHを３０℃とし、およびＴ_LLを２０℃と
設定するものとする。

【００６９】路面融雪装置の電源（図示せず）をオンす
ると、この発明の制御が開始（スタート）し、この制御
はこの電源をオフにするまで継続して行われる。制御動
作がスタートすると、風速センサ５２から風速情報
Ｖ_a 、外気温度センサ５４から外気温度情報Ｔ_a 、降雪
センサ５６から降雪情報および温度センサ２４から貯湯
槽１４内の温水温度の情報Ｔが、Ａ／Ｄ変換器８２を経
て制御信号発生部１００に入力する（Ｓ１０）。これら
の情報は、所要に応じて、一定の時間間隔で、メモリ部
１１０に書き換え可能な状態で書き込まれる。

【００７０】外部入力装置７０から、例えば、地域指定
すなわち札幌地域指定情報、温水流量Ｉ（例えば、２０
ｌ／ｍ² ｈ）、貯湯槽容量Ｗ（例えば、８０００ｌ）、
融雪面積Ｓ_a （例えば、３６０ｍ² ）、路面設定温度Ｔ
_g の指定情報、熱源機がヒートポンプ式であることを指
定する情報その他の所要の情報を入力する。制御信号発
生部１００の第１路面負荷決定手段１３２にこの地域指
定信号が入力されてくる。この指定信号が入力される
と、メモリ部１１０から、上述の指定信号に対応した特
定の第１路面負荷Ｑ_SNの情報（２３０ｋｃａｌ／ｍ
² ｈ）を読み出し、この読み出された情報を上下限温度
決定部１４０へ送る（Ｓ１２）。

【００７１】一方、第２路面負荷決定手段１３４では、
外気温度Ｔ_a の情報および路面設定温度Ｔ_g の指定情報
が入ってくると、メモリ部１１０からＱ_V ＝（Ａ＋Ｂ・
Ｖ_a）・（Ｔ_g −Ｔ_a ）の情報を読み出してきてこの式
の演算を行って、第２路面負荷情報Ｑ_V を算出し、その
結果Ｑ_V を出力するとともに、所要に応じて一旦メモリ
部１１０に格納する（Ｓ１４）。尚、この実施例では、
例えば、ｆ₁ ＝１として、Ａ＝１３．２５およびＢ＝
３．４とする。

【００７２】また、上下限温度決定部１４０の熱源機能
力出力手段１４１では、熱源機指定情報と外気温度Ｔ_a
の情報が入ってくると、メモリ部１１０に対して情報の
読み出しが行われる。そして熱源機１０がヒートポンプ
であるとの指定により、メモリ部１１０から熱源機能力
Ｑ_G をＱ_GHを算出する式（Ｑ_G ＝ＣＴ_a ² ＋ＤＴ_a ＋
Ｅ）が読み出され、演算が行われて熱源機能力Ｑ_G を算
出して出力するとともに、所要に応じて一旦メモリ部１
１０に格納する（Ｓ１６）。尚、この実施例では、Ｃ＝
−１．６１、Ｄ＝−１．９３、およびＥ＝２４４．４４
とする。

【００７３】次に、第２路面負荷Ｑ_V を求めるときに読
み出された路面設定温度Ｔ_g の情報と測定された外気温
度Ｔ_a の情報とが制御誤動作防止手段１３６に入力さ
れ、この手段１３６において、両温度Ｔ_g およびＴ_a の
高低を比較する（Ｓ１８）。この温度比較の結果、外気
温度Ｔ_a が路面設定温度Ｔ_g よりも低い場合には、次の
降雪の有無のステップ（Ｓ２０）へ進む。しかし、Ｔ_a
がＴ_g と等しいか或いはこれよりも高い場合には、第２
路面負荷Ｑ_V がＱ_V ＜０となり、その結果、ここで行う
路面融雪装置の制御が誤動作となるので、これを防止す
るために、強制的にＱ_V ＝０と設定する（Ｓ２０）。

【００７４】次に、降雪センサ５６から、降雪か非降雪
かの測定情報が制御信号発生部１００の降雪判定手段１
２０に入力してきているので、この降雪判定手段１２０
において測定情報に基づいて降雪か否かの判定を行い、
その判定結果を出力する（Ｓ２２）。降雪であると判定
された場合には、降雪遅延タイマー６０をオンにする指
令を降雪判定手段１２０からＤ／Ａ変換器８４を経てタ
イマー６０へ送り、熱源機１０および循環ポンプ１８の
停止後、一定時間ｔだけ経過した後に、送水ポンプを停
止させるようにタイマー６０をセットする（Ｓ２４）。
一方、非降雪と判定された場合には、タイマー６０がタ
イムアップしているかどうかを判定する（Ｓ２６）。

【００７５】ステップ（Ｓ２４）後およびステップ（Ｓ
２６）でタイムアップしていない（タイマーで設定した
送水ポンプの停止遅延時間ｔを経過していない）と判断
された場合には、これらの情報は、上下限温度決定部１
４０の上下限値出力手段１４３に送られる。この上下限
値出力手段１４３では、路面負荷Ｑを第１路面負荷Ｑ_SN
であると設定し、これを所要に応じてメモリ部１１０に
格納する（図７のＳ２８）。また、Ｓ２６でタイムアッ
プしている（タイマーで設定した送水ポンプの停止遅延
時間ｔを経過している。）場合には、降雪していないの
で、路面負荷Ｑを第２路面負荷Ｑ_V に設定する（図７の
Ｓ３０）。尚、このようなタイマー６０は設計に応じて
適宜設ければ良く、このタイマー６０を設けることによ
り、熱源機自体のオン／オフの回数を減らしたり、残雪
の融雪の場合に熱源機のオフを遅らせたり、或いはパラ
ッと雪が降った場合等には、熱源機を起動させたら少な
くとも１０分程度の期間は熱源機を運転させる様にする
ことが出来る。タイマー６０が設けられていない場合に
は、降雪時にＱをＱ_SNと指定し、非降雪時にＱをＱ_V と
指定すれば良い。

【００７６】このようにして定められた第１または第２
路面負荷（Ｑ_SNまたはＱ_V ）の情報に基づいて、上下限
値出力手段１４３において上限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L
が求められる。ここでは第１路面負荷Ｑ_SNに設定されて
いる場合として一例を説明する。先ず、路面設定温度Ｔ
_g が入力しおよび第１路面負荷Ｑ_SNの情報が指定される
と、メモリ部１１０から下限値Ｔ_L を求める式Ｔ_L ＝Ｔ
_g ＋Ｆ・Ｑの情報を読み出し、ＱをＱ_SNにしてこの式の
演算を行ってＴ_L ＝Ｔ_g ＋Ｆ・Ｑ_SNを求める（Ｓ３
２）。次に、メモリ部１１０から余剰熱Ｑ_e を算出する
式Ｑ_e ＝（Ｑ_G −Ｑ）・Ｓ_a を読み出してきて、既に求
まっている熱源機能力Ｑ_G ＝Ｑ_GHと、第１路面負荷Ｑ_SN
との情報とを用いて、ＱをＱ_SNおよびＱ_G をＱ_GHにして
演算を行って余剰熱Ｑ_e ＝（Ｑ_GH−Ｑ_SN）・Ｓ_a を求め
て、これを所要に応じてメモリ部１１０に格納する（Ｓ
３４）。次に、ここで求まった下限値Ｔ_L および余剰熱
Ｑ_e の情報によってメモリ部１１０をアクセスして上限
値を求める式に関する情報を読み出して演算を行い、上
限値Ｔ_H ＝Ｔ_L ＋Ｇ・Ｑ_e ＝Ｔ_g ＋Ｆ・Ｑ_SN＋Ｇ（（Ｑ
_GH−Ｑ_SN）・Ｓ_a ）＝Ｔ_g ＋（Ｆ−Ｇ・Ｓ_a ）Ｑ_SN＋Ｇ
・Ｓ_a ・Ｑ_GHを求める（Ｓ３６）。この上限値Ｔ_H を所
要に応じてメモリ部１１０に格納する。尚、この実施例
では、例えば、Ｆ＝０．１６１およびＧ＝１／８０００
とする。

【００７７】ここで、図５を参照して、路面熱負荷すな
わち第１および第２路面負荷（代表してＱで表す。）
（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）と貯湯槽１４内の温水１６の設定
されるべき温度（℃）との関係につき説明する。図５に
おいて、横軸に路面熱負荷Ｑをプロットし、縦軸に温度
をプロットして示してある。上述の下限値Ｔ_L はＱの一
次関数であるので、その取り得る値は、例えば、図中実
線部分とその両側の点線部分からなる直線Ｔ_L の線上に
あり、Ｔ_g およびＦは一定値であるので、路面負荷Ｑが
定まれば一義的に定まる。一方、Ｔ_g ，Ｆ，Ｇ，Ｓ_a は
一定値であり、さらに、熱源機能力は熱源機１０のタイ
プが決まれば一定値となるので、上限値Ｔ_H も路面負荷
Ｑの一次関数である。従って、例えば、上限値Ｔ_H の値
は、実線部分と破線部分とからなる直線Ｔ_H の線上にあ
り、路面負荷Ｑが定まれば一義的に定まる。例えば、下
限値Ｔ_L は、第２路面負荷Ｑ_SNが１００，１４０，２０
０，２４０に対して、それぞれ、Ｔ_L1，Ｔ_L2，Ｔ_L3，Ｔ
_L4の値をとる。また、上限値Ｔ_H はこの第２路面負荷の
値に対して、それぞれ、Ｔ_H1，Ｔ_H2，Ｔ_H3，Ｔ_H4の値を
とる。

【００７８】次に、熱源機能力Ｑ_G と路面負荷Ｑ（ここ
ではＱ_SN）の両情報を大小比較手段１４５に送り、ここ
で両者の大小を比較する（図８のＳ３８）。この比較の
結果、Ｑ_G ≧Ｑである場合には、熱源機能力Ｑ_G が大き
く現時点では加温温度を高める方向に熱源機１０が稼働
していることを意味するので、その旨の信号を限界値温
度固定手段１４７に送る。

【００７９】そして、この手段１４７の第１温度比較手
段１４９において、既に求められてメモリ部１１０に格
納されている上限値Ｔ_H と、予めメモリ部１１０に記憶
させておいた貯湯槽１４内の温水１６の第１限界温度Ｔ
_HHとを読み込んできて、両者の大小を比較する（図８の
Ｓ４０）。この比較の結果、Ｔ_H ≧Ｔ_HHである場合に
は、図５に示すように、例えば第１路面負荷Ｑ_SNが２０
０または２４０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）である場合には、
それぞれに対応して、温水１６の温度Ｔ_H がＴ_H3（約３
８℃）とか或いはＴ_H4（約４０℃）とか第１限界温度Ｔ
_HH＝３７℃よりも高い温度になるので、限界値固定手段
１４７において、これらの値Ｔ_H3とか或いはＴ_H4を強制
的にＴ_HHにする（図５の矢印で示す方向に引き下げ
る。）（Ｓ４２）。

【００８０】このステップＳ４２の後、Ｔ_H ＜Ｔ_HHであ
ると判断されたときは、またはステップＳ３８での比較
の結果がＱ_G ＜Ｑ（ここでは第１路面負荷Ｑ_SN）と判断
されたとき（制御に誤動作が生じないことを意味してい
る。）は、次の下限値Ｔ_L と第２限界温度Ｔ_LLとの比較
ステップ（Ｓ４４）に移る。Ｔ_H ＜Ｔ_HHである場合の例
として、図５には、例えばＱ_SNが１００または１４０
（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）のときの温度Ｔ_H1（約３２．５
℃）またはＴ_H2（約３５℃）を示してある。

【００８１】第１温度比較手段１４９において、このス
テップＳ４４の処理を行う。そのため、既に求められて
メモリ部１１０に格納されている下限値Ｔ_L の情報と、
予めメモリ部１１０に記憶させておいた貯湯槽１４内の
温水１６の第２限界温度Ｔ_LLの情報とを読み込んできて
両温度の比較を行う（Ｓ４４）。この比較判断の結果、
例えばＱが１００（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）であるときにＴ
_L ≦Ｔ_LLであると判断される場合には、下限値Ｔ_L が第
２限界温度Ｔ_LL＝２０℃よりも低い、例えば図５にＴ_L1
で示したような温度（約１８℃）となるので、融雪装置
の融雪の立ち上がり時間が長くなってしまうおそれがあ
る。従って、この立ち上がり時間を設計に応じて任意適
当に定められた許容時間内にするために、限界値温度固
定手段１４７において、この限界値Ｔ_L を強制的に第２
限界温度Ｔ_LLに引き上げ固定する（図５の矢印で示す方
向に引き上げる。）（Ｓ４６）。

【００８２】一方、Ｑ（ここでは第１路面負荷Ｑ_SN）が
１４０，２００および２４０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）で
は、下限値Ｔ_L はそれぞれＴ_L2（約２４．５℃），Ｔ_L3
（約３４℃）およびＴ_L4（約４１℃）であるので、Ｔ_L
＞Ｔ_LLとなるため、この時点ではこの下限値Ｔ_L に対し
ては既に求められたままの温度とすれば良い。

【００８３】ところで、この下限値Ｔ_L があまり高い温
度であると、熱源機１０が路面融雪に対する無駄な加温
をすることになるので、この無駄な加温を予め回避する
必要がある。そのため、限界値温度固定手段１４７の第
１温度比較手段１４９において、この下限値Ｔ_L と第３
限界温度Ｔ_LHとを比較する（Ｓ４８）。この実施例で
は、Ｔ_LHを３０℃として予め設定してメモリ部１１０に
登録してあるので、メモリ部１１０からＴ_LHとＴ_L とを
読み出してきて、この比較を行う。図５において、第１
路面負荷Ｑ_SNが２００とか２４０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）
であると、これに対応する温度はＴ_L3（約３４℃）およ
びＴ_L4（約４１℃）であるので、Ｔ_L ≧Ｔ_LHを満足する
ことになり、従って、限界値温度固定手段１４７におい
てこの下限値Ｔ_L を第３限界温度Ｔ_LH（３０℃）に強制
的に固定する（図５に矢印で示す方向に引き下げる。）
（Ｓ５０）。また、この比較でＴ_L ＜Ｔ_LHであると判断
される場合には、高温でなくて既に前のステップ（例え
ばＳ４６）で判断されたＴ_LLかＴ_L ＝Ｔ_L2かの場合であ
るので、そのまま次のステップ（Ｓ５２）へ進めば良
い。

【００８４】このように、このステップＳ３６からＳ４
６までの限界値温度固定手段１４７での処理を路面負荷
Ｑの例示した値毎にまとめると次の通りとなる。

【００８５】 路面負荷（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）：１００ １４０ ２００ ２４０ 下限値Ｔ_L （℃） ：Ｔ_LL Ｔ_L2 Ｔ_LH Ｔ_LH 上限値Ｔ_H （℃） ：Ｔ_H1 Ｔ_H2 Ｔ_HH Ｔ_HH 上述した処理を８０から２６０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）ま
での連続する全ての路面負荷Ｑに対して行うとすると、
この実施例で得られる温水の適性温度範囲は、図５に実
線で示す折れ線Ｉ（上限値）と実線で示す折れ線ＩＩ
（下限値）の間の温度となる。例えば、折れ線Ｉは、Ｑ
＝１８０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）までは直線Ｔ_H と、この
値から上側は第１限界温度Ｔ_HHに固定された直線とから
成っている。また、折れ線ＩＩは、Ｑ＝１１０（ｋｃａ
ｌ／ｍ² ｈ）までは第２限界温度Ｔ_LLに固定された直線
と、Ｑ＝１１０〜１７０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）までの直
線Ｔ_L と、この値から上側の第３限界温度Ｔ_LHに固定さ
れた直線とから成っている。

【００８６】尚、図５に示した上述した下限値および上
限値の折れ線ＩおよびＩＩは、単なる一例であって、実
際には、図５に示した以外の種々の形の折れ線または直
線となる。

【００８７】次に、貯湯槽１４内の温水１６の現実の温
度Ｔの制御を説明する。

【００８８】上述したステップＳ５０までにおいて、貯
湯槽内の温水の温度として制御すべき適正温度範囲が路
面負荷Ｑの値に対して決定される。そうすると、制御信
号発生回路１５０の第２温度比較手段１５２において、
測定された現在の温水温度Ｔと、決定された上下限値Ｔ
_H およびＴ_L との温度比較を行う。尚、この実施例で
は、Ｑ＝Ｑ_SN＝２３０（ｋｃａｌ／ｍ² ｈ）の場合であ
って、ＴとしてＴ₁ ＝４５℃、Ｔ₂ ＝３２℃およびＴ₃
＝２５℃の３つの場合を想定して説明する。図５にこれ
らの温度点をプロットして示してある。

【００８９】先ず、メモリ部１１０から下限値Ｔ_L を読
み出してきて、この下限値Ｔ_L と測定温度Ｔとの比較を
行う（Ｓ５２）。この実施例では、このＱの値である
と、Ｔ_L は第２限界温度Ｔ_LH（３０℃）であるので、Ｔ
₃ ＜Ｔ_LHである。従って、この場合には、温水温度Ｔ₃
が適正温度範囲の下限値Ｔ_LHよりも低いので、次のステ
ップＳ５４において熱源機１０が運転しているかどうか
をチェックし、運転中でなければ制御信号発生手段１５
４から熱源機１０の駆動部（図示せず）に起動信号を送
り（Ｓ５６）、続いて、制御信号発生手段１５４からこ
の熱源機１０を低回転または低燃焼状態で駆動させる制
御信号を駆動部に送る（Ｓ５８）。このステップＳ５８
の後、およびステップＳ５４において、熱源機１０が運
転中であると判断された場合には、次の上限値Ｔ_H との
比較へ移る。

【００９０】また、測定温度ＴがＴ₁ （４５℃）および
Ｔ₂ （３２℃）の場合には、いずれもＴ_L ＝Ｔ_LH（３０
℃）よりも高温であるので、ステップＳ５２の判定後に
次の上限値Ｔ_H との比較へ移る。

【００９１】この上限値との比較をする前に、大小比較
手段１４５においてメモリ部１１０から熱源機能力Ｑ_G
の情報を読み出してきて、ここで再度Ｑ_G と路面負荷Ｑ
（ここではＱ_SN）との比較を行う（Ｓ６０）。

【００９２】この比較の結果、熱源機能力Ｑ_G が路面負
荷Ｑよりも大である場合には、制御の誤動作が生ずるお
それがないので、測定温度Ｔと第１限界温度Ｔ_H との比
較を行う（Ｓ６２）。この実施例では、上限値Ｔ_H がＴ
_HH（３７℃）である。従って、測定温度ＴがＴ≧Ｔ
_H （＝Ｔ_HH）となるのは、ＴがＴ₁ （４５℃）の場合で
ある。従って、測定温度がＴ₁ であると、熱源機１０が
過剰稼働となってしまうので、熱源機１０が運転中と判
断された（Ｓ６４）場合には、制御信号発生手段１５４
から熱源機１０の運転を止める制御信号を熱源機１０の
駆動部に出力する（Ｓ６６）。Ｓ６６の後、およびステ
ップＳ６４で熱源機１０が停止していると判断した場合
には、この制御を繰り返して行うか、または終了するか
の判断をし（Ｓ７６）、繰り返す場合には最初のステッ
プＳ１０へ戻り、繰り返さない場合には、この制御を終
了する。

【００９３】一方、測定温度ＴがＴ₂ （３２℃）または
Ｔ₃ （２５℃）であると、Ｔ＜Ｔ_H（＝Ｔ_HH）であって
温水温度Ｔが低いため、熱源機１０の過剰稼働のおそれ
はない。しかし、Ｔ＝Ｔ₃ の場合については既にステッ
プＳ５２において判断されているので、このステップＳ
６２で判断されるのはＴ＝Ｔ₂ の場合である。従って、
この場合にはこのＴ₂ はＴ_LH＜Ｔ₂ ＜Ｔ_HHを満足してい
るので、温水温度Ｔは適正温度範囲内にあり、そのまま
の温度を維持するようにすれば良い。従って、次に熱源
機１０が運転中であるかどうか判断して（Ｓ６８）、運
転中でなければステップＳ７６を経て最初のステップＳ
１０へ戻るか、この制御を終了する。もしこのステップ
Ｓ６８で運転中であると判断された場合には、ここで再
度、熱源機１０の稼働状態を見る。この場合には、大小
比較手段１４５におけるステップＳ７０において、路面
負荷Ｑ（この実施例では第１路面負荷Ｑ_SN）が熱源機能
力に地域係数ｆ₁ を掛けた量Ｑ_G ・ｆ₁ との比較を行
う。このｆ₁ は、熱源機能力Ｑ_G が経験に基づいた近似
式で与えられているので、路面融雪装置の設置地域によ
っては、微調整が必要となるためにこの判断ステップＳ
７０にのみ導入してある。

【００９４】このステップＳ７０での判断の結果、Ｑ≦
Ｑ_G ・ｆ₁ である場合には、熱源機の方の加温能力が路
面負荷、すなわち融雪路面での消費される熱量、よりも
大きいことを意味するので、熱源機を現状の回転速度或
いは燃焼状態で継続運転すると温水温度が上昇して危険
または無駄な加温状態となってしまうおそれがある。従
って、この場合には、比較結果を制御信号発生部１５０
の制御信号発生回路１５４へ送り、これより熱源機１０
の駆動部へ、熱源機の回転を低速にするかまたは低燃焼
状態にするための制御信号を出力する（Ｓ７４）。

【００９５】このステップＳ７０での判断の結果、Ｑ＞
Ｑ_G ・ｆ₁ である場合には、熱源機の加温能力が路面負
荷よりも小さいので、熱源機１０の運転状態を現状のま
ま継続させると、温水温度が低下してしまい、融雪に障
害を来すおそれがある。従って、この場合には、この比
較結果を制御信号発生部１５０の制御信号発生回路１５
４へ送り、これより熱源機１０の駆動部へ、熱源機の回
転を高速にするかまたは高燃焼状態にするための制御信
号を出力する（Ｓ７２）。このようなステップＳ７２お
よびＳ７４の後は、最初のステップＳ１０へと戻る。

【００９６】また、既に説明したステップＳ６０の判断
において、Ｑ_G ＜Ｑであると判断される場合には、温水
温度の上昇はないので、既に説明したステップＳ６８へ
続ければ良い。

【００９７】尚、上述したように最初のステップＳ１０
へ戻るのは、周囲環境が刻々と変化するので、周囲条件
を測定して求めた種々の値も変化する。従って、この路
面負荷Ｑのうち第２路面負荷Ｑ_V や、適正温度範囲の上
限値および下限値（Ｔ_H およびＴ_L ）も変わってくるの
で、この変化に追従した路面融雪装置の制御を行わせる
ためである。

【００９８】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく多くの変更を行い得ることが明らかで
ある。例えば、上述した実施例では、数値的条件につい
て述べたが、これら数値的条件は単なる一好適例であっ
て、これらの値以外であってもこの発明の目的・効果を
達成出来るので、設計およびまたは環境に合わせて、数
値条件を定めれば良い。また、上述した実施例では、路
面負荷Ｑを第１路面負荷Ｑ_SNと設定した例につき説明し
たが、路面負荷Ｑを第２路面負荷Ｑ_V と設定した場合で
あっても、下限値Ｔ_L 、余剰熱Ｑ_e および上限値Ｔ_H の
値は変わるが、制御フロー自体はＱ_SNの場合と同じであ
るので、路面負荷Ｑを第２路面負荷Ｑ_Vと設定した場合
の制御フローについての説明を省略する。また、上述し
た実施例では、第２路面負荷Ｑ_V 、熱源機能力Ｑ_G 、上
限値Ｔ_Hおよび下限値Ｔ_L を、メモリ部にこれらの算出
式に関する情報を格納して、外部から得られた情報を用
いて演算によりこれら値を求める例につき説明したが、
外部から得られる情報毎に第２路面負荷Ｑ_V 、熱源機能
力Ｑ_G 、上限値Ｔ_H および下限値Ｔ_L の各値を予め算出
しておいて、これら算出した値を外部情報と関連させて
メモリ部にテーブル状に格納しておいても良い。このよ
うにすれば、外部情報の入力後にこれら値を求めるため
の演算を行わないで、外部の風速や温度の情報に応答し
てメモリ部からそれに対応するデータすなわち値を直ち
に読み出すことが出来るとともに、制御装置自体の構成
も簡単となる。

【００９９】また、上述した実施例では、処理の流れの
一例を説明したが、必ずしも図６〜９までに示した順序
通りの処理順序でなくてもよく、設計に応じて任意適当
に変更しても良い。

【０１００】また、上述した実施例では、採熱源温度セ
ンサと外部温度センサとを共用する例につき説明した
が、両者を個別に設けて、Ｔ_a およびＴ_x を測定してＱ
_V およびＱ_G を求めて、制御を行ってもよい。

【０１０１】また、上述した実施例では、熱源機能力Ｑ
_G として、ヒートポンプ式の熱源機の熱源機能力Ｑ_GHと
した例につき説明したが、熱源機がボイラ式である場合
には、当然、熱源機能力Ｑ_GHをボイラの熱源機能力Ｑ_GB
に変えれば良い。

【０１０２】また、貯湯槽１４については特に説明しな
かったが、この発明の実施例では、貯湯槽を、その内部
が互いに順次に連通している３室に分かれた構造のもの
を例に挙げている。この構造の貯湯槽は、本願人等が本
願と同日の出願において提案している構造の貯湯槽であ
る。この発明では、この貯湯槽とした場合と、従来の、
一室構造の貯湯槽とした場合とにおいて、制御方法は実
質的に変わらないので貯湯槽自体の説明は省略する。

【０１０３】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の路面融雪装置の制御方法によれば、路面負荷を
風速、採熱源温度、外気温度、降雪の有無等の周囲環境
条件によって定めて、この路面負荷に対応した貯湯槽の
温水温度の適正温度範囲を決め、測定された現実の温水
温度がこの適正温度範囲外にあるときは、この現実の温
水温度を適性温度範囲内へもたらすように熱源機を制御
している。従って、この発明によれば、採熱源温度、外
気温度、風速および降雪状態等の周囲環境の変化に追従
させて路面（熱）負荷を常時観察し、この路面負荷に対
応して貯湯槽内の温水温度を可変的に制御する。このよ
うに、路面融雪装置の稼働状態を制御できるので、過剰
稼働を防ぎ、また、路面負荷が低い状況化であってもそ
れに対応して温水加温を行える。従って、この発明によ
れば、路面融雪装置のランニングコストを低減させるこ
とが出来るという経済的な利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、この発明の路面融雪装置の制御方法
が適用される装置自体の基本的構成例を説明するための
構成概念図で、（Ｂ）は、この発明の制御方法の基本的
制御フローの図である。

【図２】従来の路面融雪装置およびその制御方法の説明
に供する構成概略図である。

【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、図２の構成の従来装置
での制御方法を説明するための制御フロー図である。

【図４】この発明の方法を実施するための、制御信号発
生部の説明に供する、制御信号発生部の構成図である。

【図５】この発明の制御方法の説明に供する、貯湯槽内
の温水温度設定例を示す図である。

【図６】この発明の実施例の制御フロー図である。

【図７】この発明の実施例の、図６に続く制御フロー図
である。

【図８】この発明の実施例の、図７に続く制御フロー図
である。

【図９】この発明の実施例の、図８に続く制御フロー図
である。

【符号の説明】

１０：熱源機 １２ａ：上流還流パイプ １２ｂ：下流還流パイプ １４：貯湯槽 １６：温水 １８：還流ポンプ ２０：送水ポンプ ２２ａ：上流送水パイプ ２２ｂ：路面パイプ ２２ｃ：下流送水パイプ ２４：温水温度測定装置 ２８：センサ部 ３０：路面温度制御装置 ５０：主センサ部 ５２：風速測定装置 ５３：採熱源温度測定装置 ５４：外気温度測定装置 ５６：降雪測定装置 ６０：タイマー ７０：入力装置 ８２：Ａ／Ｄ変換器 ８４：Ｄ／Ａ変換器 １００：制御信号発生部 １１０：メモリ部 １２０：降雪判定手段 １３０：路面放熱量決定部 １３２：第１路面負荷決定手段 １３４：第２路面負荷決定手段 １３６：制御誤動作防止手段 １４０：上下限温度決定部 １４１：熱源機能力出力手段 １４３：上下限値出力手段 １４５：大小比較手段 １４７：限界値温度固定手段 １４９：第１温度比較手段 １５０：制御信号発生回路 １５２：第２温度比較手段 １５４：制御信号発生手段

フロントページの続き (72)発明者 永田 聖司 北海道札幌市中央区北４条東５丁目373番 地 北海道瓦斯株式会社内 (72)発明者 三上 正樹 北海道札幌市中央区北４条東５丁目373番 地 北海道瓦斯株式会社内 (72)発明者 小野田 元 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式会 社金門製作所内 (72)発明者 支部 英孝 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式会 社金門製作所内 (72)発明者 大川 敬三 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式会 社金門製作所内 (72)発明者 高崎 一郎 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式会 社金門製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源機で加温された温水を循環ポンプに
   より貯湯槽に循環させ、該貯湯槽中の前記温水の一部を
   送水ポンプにより融雪路面に設けた路面パイプを経て循
   環させる構造の路面融雪装置を制御するに当たり、 （イ）地域に応じた、融雪モード時の路面放熱量（以
   下、この路面放熱量を第１路面負荷Ｑ_SNと称する。）を
   設定するステップと、 （ロ）前記融雪路面の付近での風速Ｖ_a と前記融雪路面
   の付近での外気温度Ｔ_a とに応じた、凍結防止および予
   熱モード時の路面放熱量（以下、この路面放熱量を第２
   路面負荷Ｑ_V と称する。）を定めるステップと、 （ハ）降雪時には前記第１路面負荷Ｑ_SNに応じた、また
   非降雪時には前記第２路面負荷Ｑ_V に応じた、前記貯湯
   槽中の前記温水の適正温度適囲の上限値Ｔ_H および下限
   値Ｔ_L をそれぞれ定めるステップと、 （ニ）前記貯湯槽中の前記温水の現在温度Ｔを、該温水
   の適正温度範囲内にするために、前記熱源機を起動また
   は停止するか、或いは該熱源機の加温能力を増大または
   減少させるステップとを含むことを特徴とする路面融雪
   装置の制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の路面融雪装置の制御方
   法において、 前記（ハ）のステップより前に、前記熱源機の熱源機能
   力Ｑ_G を、前記熱源機がヒートポンプ式であるときは採
   熱源温度Ｔ_x に応じた熱源機能力Ｑ_GHとして定めるか、
   または前記熱源機がボイラ式であるときは前記採熱源温
   度Ｔ_x に実質的に影響されないボイラ能力Ｑ_GBとして定
   めるステップを含み、 さらに、前記（ハ）のステップは、前記上限値Ｔ_H を前
   記下限値Ｔ_L といずれかの定められた熱源機能力（Ｑ_GH
   またはＱ_GB）とを用いて定めるステップと、 前記第１または第２路面負荷（Ｑ_SNまたはＱ_V ）の大き
   さに応じて、前記上限値Ｔ_H を前記熱源機の過剰稼働を
   防止出来る第１限界温度Ｔ_HHに固定し、前記下限値Ｔ_L
   を前記路面融雪装置の融雪の立ち上がり時間を許容時間
   内に確保するための第２限界温度Ｔ_LLに固定し、または
   前記下限値Ｔ_L を前記融雪路面に対する無駄な加温を回
   避するための第３限界温度Ｔ_LHに固定するステップとを
   含み、 Ｆを融雪路面と温水間の伝熱抵抗Ｒ（ｍ² ｈ℃／ｋｃａ
   ｌ）、温水流量Ｉ（ｌ／ｍ² ｈ）および前記路面パイプ
   中の不凍液の比熱Ｃ_f （ｋｃａｌ／℃ｌ）に依存する係
   数とし、および第１および第２路面負荷（Ｑ_SNおよびＱ
   _V ）をＱで代表して表すとき、 前記下限値Ｔ_L を Ｔ_L ＝（Ｔ_g ＋Ｆ・Ｑ）℃ とし、およびＳ_a を融雪面積（ｍ² ）とし、 Ｇを前記路面パイプ中の不凍液の比熱Ｃ_f （ｋｃａｌ／
   ℃ｌ）、前記貯湯槽が貯える温水の容積Ｗ（ｌ）および
   熱源機の運転継続時間（Ｈ）に依存する係数とし、 Ｑ_e を熱源機の余剰熱（ｋｃａｌ／ｈ）とし、および第
   １および第２路面負荷（Ｑ_SNおよびＱ_V ）をＱで代表し
   てあらわすとき、 前記上限値Ｔ_H を Ｔ_H ＝（Ｔ_L ＋Ｇ・Ｑ_e ）℃および Ｑ_e ＝（Ｑ_G −Ｑ）・Ｓ_a ｋｃａｌ／ｈ とすることを特徴とする路面融雪装置の制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の路面融雪装置の制御方
   法において、 前記（ニ）のステップでは前記貯湯槽中の温水の前記現
   在温度Ｔと前記上限値Ｔ_H とを比較するステップおよび
   該現在温度Ｔと前記下限値Ｔ_L とを比較するステップ
   と、 前記現在温度Ｔが前記下限値Ｔ_L よりも低くかつ前記熱
   源機が停止している場合には、該熱源機を起動させ該熱
   源機を低速加温状態にするステップと、 前記現在温度Ｔが前記上限値Ｔ_H よりも高くかつ前記熱
   源機が運転中である場合には、該熱源機を停止するステ
   ップと、 前記現在温度Ｔが前記上限値Ｔ_H よりも低くかつ前記熱
   源機が運転中である場合に、前記第１または前記第２路
   面負荷（Ｑ_SNまたはＱ_V ）が前記熱源機能力Ｑ_G と地域
   依存係数ｆ₁ との積以下である場合には、該熱源機を低
   速加温状態にし、または該第１または該第２路面負荷
   （Ｑ_SNまたはＱ_V ）が前記熱源機能力と地域依存係数ｆ
   ₁ との積よりも大きい場合には、該熱源機を高速加温状
   態にするステップとを含むことを特徴とする路面融雪装
   置の制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の路面融雪装置の制御方
   法において、 前記（ハ）のステップより前に、前記熱源機の熱源機能
   力Ｑ_G を、前記熱源機がヒートポンプ式であるときは前
   記採熱源温度Ｔ_x に応じた熱源機能力Ｑ_GHとして定める
   か、または前記熱源機がボイラ式であるときは前記採熱
   源温度に実質的に影響されないボイラ能力Ｑ_GBとして定
   めるステップと、 環境に応じた前記第２路面負荷の計算のために設定され
   る路面温度設定値Ｔ_Gと前記採熱源温度Ｔ_x とを比較
   し、該採熱源温度Ｔ_x が前記路面設定温度Ｔ_G 以上であ
   るときは、路面融雪装置の制御の誤動作を防止するため
   に前記第２路面負荷Ｑ_V をＱ_V ＝０にするステップとを
   含み、 前記第１路面負荷Ｑ_SNを地域に応じた定数とし、 ＡおよびＢをそれぞれ路盤構造に依存して定まる定数お
   よび係数とし、Ｔ_g を路面設定温度（℃）とし、および
   Ｔ_a を外気温度（℃）とするとき、前記第２路面負荷Ｑ
   _V を Ｑ_V ＝（Ａ＋Ｂ・Ｖ_a ）・（Ｔ_g −Ｔ_a ）ｋｃａｌ／ｍ
   ² ｈ とし、 前記熱源機がヒートポンプ式である場合には、該熱源機
   の固有の係数をＣおよびＤとすると共に、該熱源機の固
   有の定数をＥとするとき、前記熱源機能力Ｑ_Gを Ｑ_G ＝Ｑ_GH＝（Ｃ・Ｔ_x ² ＋Ｄ・Ｔ_x ＋Ｅ）ｋｃａｌ／
   ｍ² ｈ とするか、または該Ｑ_G を前記熱源機温度Ｔ_x に対応し
   た値とすることを特徴とする路面融雪装置の制御方法。