JPH10292334A - 散水融雪設備の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボイラで使用する燃料を節減して省エネを図
る。 【解決手段】 蓄熱槽７の温水はボイラ１１により加熱
される。処理水槽３には河川水および回収水が流入す
る。混合槽４には、処理水槽３の水と蓄熱槽７の温水が
流入・混合する。混合槽４の水（約４℃〜５℃）が道路
５の路面に散水されて融雪をする。散水融雪をしないと
きには、蓄熱槽７の温水を２０℃〜３５℃に維持するこ
とにより自然放熱量を減少し、散水融雪をするときに
は、蓄熱槽７の温水を３５℃〜５０℃に維持する。ま
た、貯水槽３の水温が４℃以下であるときには、蓄熱槽
７から混合槽４に温水を供給し、貯水槽３の水温が４℃
を越えるときには、蓄熱槽７から混合槽４への温水の供
給を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は散水融雪設備の運転
方法に関し、ボイラ焚きした温水と冷たい水（河川水及
び回収水）とを混合した水を、融雪のために道路に散水
する設備において、ボイラで用いる燃料の消費量を低減
することができるように工夫したものである。

【０００２】

【従来の技術】積雪の多い地方では、道路の除雪作業を
することなく道路の運行を確保するために、散水融雪設
備を道路に設置している。散水融雪設備とは、降雪があ
ったときに水を道路に散水して、道路上の雪を解かす装
置である。このような散水融雪設備としては、ボイラ焚
きした温水と冷たい水（河川水及び回収水）とを混合し
た水（温度は約４℃〜５℃）を道路に散水するタイプの
ものがある。

【０００３】ボイラ焚きした温水と冷たい水とを混合し
た水を道路に散水するタイプの散水融雪設備は、処理水
槽と、混合槽と、蓄熱槽と、ボイラを主要部材として構
成されている。

【０００４】前記処理水槽には、河川から取り込んだ河
川水と、路面に散水した水を回収してきた回収水とが流
入してきて、水が貯水される。この処理水槽に貯水した
水の温度は約２℃である。

【０００５】また前記蓄熱槽には、河川から取り込んだ
水が流入してきて水が貯水される。しかも、蓄熱槽に貯
水された水は、前記ボイラにより加熱されており、散水
融雪をする時には、この水を約５０℃の温水としてい
る。なお、冬期においても散水をしないとき（降雪の無
いとき）には、蓄熱槽の水の温度が５０℃になったらボ
イラによる加熱を停止し、蓄熱槽の水の温度が２０℃に
なったらボイラによる加熱を起動するようにしており、
蓄熱槽の水を約２０℃〜約５０℃に保持して待機状態と
なっている。

【０００６】前記混合槽には、処理水槽からの水（約２
℃）と蓄熱槽からの水（約５０℃の温水）とが流入して
混合し、約４℃〜５℃の水が貯水される。この混合槽の
水（約４℃〜５℃）が道路に散水されて融雪に利用され
る。散水された水の一部（約５０％）は、道路に設置し
た回収樋及び回収槽を介して、前記処理水槽に回収水と
して回収される。

【０００７】上述したように、温水を用いて散水融雪を
するタイプの散水融雪設備は、河川水を大量に取水する
ことのできない地域において採用されている。このよう
な地域では、散水した水を回収することにより、不足す
る水を補っているのである。ただし、回収した回収水の
温度は約０℃と大変冷たいので、上述したように、温水
を混合してから、散水をしているのである。

【０００８】なお、河川水の温度は冬期であっても５℃
程度以上であるので、河川水を大量に取水することので
きる地域では、この河川水をそのまま（温水を混合する
ことなく）散水することで、融雪をすることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボイラ焚き
した温水と冷たい水とを混合した水を道路に散水するタ
イプの従来の散水融雪設備は、冬期においても降雪が無
く散水を必要としない待機時では、蓄熱槽の水の温度が
５０℃になったらボイラによる加熱を停止し、蓄熱槽の
水の温度が２０℃になったらボイラによる加熱を起動す
るようにしてあり、蓄熱槽の水を約２０℃〜約５０℃に
保持している。

【００１０】更に詳述すると、蓄熱槽の外面には保温材
が装着されており、ボイラ加熱により内部の水（温水）
の温度は初期には５０℃であるが、自然放熱によって保
持温度が低下してくる。そして半月〜１月でその温度が
約２５℃になる。一方、蓄熱槽の温水を加熱するボイラ
は、蓄熱槽の温水が２０℃になったら起動し、５０℃に
なったら停止するようコントロールしている。

【００１１】ここで、自然放熱量は、温水温度と外気温
の温度差に比例するので、高温で保持する程、損失熱量
が大きくなり、ボイラ用の燃料を無駄に使うことにな
る。従来では待機時であっても、温水を５０℃にまで温
度上昇させているため損失熱量が大きく、ボイラ用燃料
の消費量が多かった。

【００１２】また、降雪センサにより降雪があったこと
を検知したときには、温水ポンプ（蓄熱槽から混合槽に
温水を供給するためのポンプ）が起動し、蓄熱槽から混
合槽に温水が供給される。混合槽に供給する温水量は、
混合槽の温度によって制御されており、混合槽の水の温
度が目標温度（４℃〜５℃）を越えるときには温水の供
給を停止し、目標温度以下の時には温度が低いほど温水
供給量を増大させるようにしている。ただし、この制御
系の応答速度は大変遅いので、混合槽の水の温度が目標
値よりも高い場合であっても、制御が効きだすまでに、
温水が不必要に供給されてしまい、エネルギーの無駄
（ボイラ燃料の無駄）となっていた。

【００１３】本発明は、上記従来技術に鑑み、ボイラで
用いる燃料の消費量を低減することのできる散水融雪設
備の運転方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、河川から取り込んだ河川水と道路の路面に
散水した水を回収してきた回収水とが流入してきて水を
貯水する処理水槽と、河川から取り込んだ河川水をボイ
ラ部により加熱してなる温水を貯水する蓄熱槽と、処理
水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入してくる混合槽とを有
し、混合槽の水を融雪のために道路の路面に散水する散
水融雪設備において、散水融雪をするとき又は散水融雪
をすることが必要になると予想されるときには、蓄熱槽
の温水の温度が温水中間温度になったら前記ボイラ部に
よる加熱を起動し、前記温水の温度が温水上限温度にな
ったら前記ボイラ部による加熱を停止するとともに、散
水融雪をしない待機時には、蓄熱槽の温水の温度が温水
下限温度になったら前記ボイラによる加熱を起動し、前
記温水の温度が温水中間温度になったら前記ボイラによ
る加熱を停止することを特徴とする。

【００１５】また本発明の構成は、河川から取り込んだ
河川水と道路の路面に散水した水を回収してきた回収水
とが流入してきて水を貯水する処理水槽と、河川から取
り込んだ河川水をボイラ部により加熱してなる温水を貯
水する蓄熱槽と、処理水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入
してくる混合槽とを有し、混合槽の水を融雪のために道
路の路面に散水する散水融雪設備において、散水融雪の
際に、前記処理水槽の水の温度が、散水融雪をするのに
適当な目標温度以下であるときには、蓄熱槽から混合槽
に温水を供給し、散水融雪の際に、前記処理水槽の水の
温度が、前記目標温度を越えるときには、蓄熱槽から混
合槽への温水の供給を停止することを特徴とする。

【００１６】また本発明の構成は、河川から取り込んだ
河川水と道路の路面に散水した水を回収してきた回収水
とが流入してきて水を貯水する処理水槽と、河川から取
り込んだ河川水をボイラ部により加熱してなる温水を貯
水する蓄熱槽と、処理水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入
してくる混合槽とを有し、混合槽の水を融雪のために道
路の路面に散水する散水融雪設備において、散水融雪を
するとき又は散水融雪をすることが必要となることが予
想されるときには、蓄熱槽の温水の温度が温水中間温度
になったら前記ボイラ部による加熱を起動し、前記温水
の温度が温水上限温度になったら前記ボイラ部による加
熱を停止するとともに、散水融雪をしない待機時には、
蓄熱槽の温水の温度が温水下限温度になったら前記ボイ
ラによる加熱を起動し、前記温水の温度が温水中間温度
になったら前記ボイラによる加熱を停止し、散水融雪の
際に、前記処理水槽の水の温度が、散水融雪をするのに
適当な目標温度以下であるときには、蓄熱槽から混合槽
に温水を供給し、散水融雪の際に、前記処理水槽の水の
温度が、前記目標温度を越えるときには、蓄熱槽から混
合槽への温水の供給を停止することを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態に係
る散水融雪設備を図面に基づき詳細に説明する。図１
は、ボイラ焚きした温水と冷たい水とを混合した水を道
路に散水する本実施の形態にかかる散水融雪設備を示
す。同図に示すように、貯水槽１を仕切壁２により二分
することにより、処理水槽３と混合槽４とが形成されて
おり、両槽３，４は下部にて連通している。

【００１８】処理水槽３には、河川から取り込んだ河川
水と、融雪のため道路５の路面に散水した水を回収して
きた回収水とが配管６を介して流入し、水が貯水され
る。回収水の温度は約０℃であり、河川水の温度は冬期
であっても５℃程度以上であるので、処理水槽３に貯水
した水の温度は、通常では約２℃となっている。なお、
回収水が少ない場合などでは、処理水槽３に貯水した水
の温度が４℃程度以上になる場合もある。

【００１９】混合槽４には、処理水槽３からの水と、蓄
熱槽７から供給されてくる温水（後述）とが流入してき
て、攪拌機（図示省略）により混合され、約４℃〜５℃
の水が貯水される。この混合槽４には散水ポンプ８が設
置されており、散水ポンプ８が駆動すると、混合槽４内
の水は、散水管９を介して送られ、道路５の路面上に散
水されて雪を解かす。散水される水の温度は約４℃〜５
℃となっているため、良好に雪を溶かすことができる。
なお散水された水の一部（約５０％）は、道路５に設置
した回収樋（図示省略）及び回収槽（図示省略）を通
り、配管６を介して処理水槽３に回収水として回収され
る。

【００２０】蓄熱槽７には、河川から取り込んだ河川水
が配管１０を介して流入し、水が貯水される。蓄熱槽７
には、ボイラ１１中を貫通して配置された循環配管１２
が取付けられており、またこの循環配管１２にはボイラ
循環ポンプ１３が介装されている。制御箱１１ａの制御
によりボイラ１１に燃料が供給されてボイラ１１が起動
（燃焼）し、かつ、ボイラ循環ポンプ１３が駆動する
と、蓄熱槽７内の水は、循環配管１２を流通してボイラ
１１にて加熱され、温度上昇して温水となる。散水融雪
をするときには、蓄熱槽７内の温水の温度を３５℃〜５
０℃程度にする（詳細は後述する）。なお、ボイラ１
１，制御箱１１ａ，循環配管１２，ボイラ循環ポンプ１
３により、蓄熱槽７の温水を加熱するボイラ部が形成さ
れている。

【００２１】詳細は後述するが、散水融雪をする際には
通常、温水ポンプ１４が駆動して、蓄熱槽７内の温水が
温水管１５を介して混合槽４に供給される。

【００２２】一方、処理水槽３に貯水した水の温度は温
度センサ２１により検出され、混合槽４に貯水した水の
温度は温度センサ２２により検出され、蓄熱槽７に貯水
した水（温水）の温度は温度センサ２３により検出され
る。

【００２３】また、散水管９を介して混合槽４から道路
５に供給される水の流量は流量計２４により計測され
る。また、雪が降っているかどうかを検出する降雪セン
サ２５が道路５に配置されている。

【００２４】また、温度コントローラ３１、流量コント
ローラ３２、温水コントローラ３３及びモード切換スイ
ッチ３４が設置されている。

【００２５】モード切換スイッチ３４は、人間による手
動操作や遠隔操作（テレメータ等による）により、「通
常運転モード」と「省エネ運転モード」とに切り換える
ことができる。つまり、人間の判断により、降雪の予想
が無さそうな時には「省エネ運転モード」とし、天気予
報により寒波が来そうな時には「通常運転モード」とす
るように切り換えられる。

【００２６】次に、各コントローラ３１〜３３を中心と
した制御動作を説明する。

【００２７】まずはじめに、温度コントローラ３１を中
心とした制御動作を、各状態に分けて説明する。

【００２８】（１）モード切換スイッチ３４が「省エネ
運転モード」になっており、かつ、降雪センサ２５によ
り降雪が無いことが検出されているとき。このときに
は、温度コントローラ３１は、ボイラ１１を省エネ運転
する。即ち、温度センサ２３により検出した蓄熱槽７の
温水の温度が２０℃（温水下限温度）になったら、制御
箱１１ａによりボイラ１１に燃料を供給してボイラ１１
を起動（燃焼運転）させるとともに、ボイラ循環ポンプ
１３を駆動させる。一方、蓄熱槽７の温水の温度が上昇
してきて３５℃（温水中間温度）になったら、制御箱１
１ａによりボイラ１１への燃料の供給を停止してボイラ
１１を停止（燃焼停止）させるとともに、ボイラ循環ポ
ンプ１３を停止させる（図２参照）。

【００２９】このようにしているので、降雪が無さそう
なときや降雪が無い待機状態のときには、蓄熱槽７内の
温水は、約２０℃〜３５℃の温度範囲内で維持される。
このように待機状態では、蓄熱槽７の温水の温度を低温
域にて維持しているので、従来技術に比べて自然放熱量
が半減し、ボイラ１１で使用する燃料を節減して省エネ
を図ることができる。かかる効果は本発明に独特なもの
である。

【００３０】（２）モード切換スイッチ３４が「通常運
転モード」になっているか、または、降雪センサにより
降雪があることが検知されたとき。このときには、温度
コントローラ３１は、ボイラ１１を通常運転する。即
ち、温度センサ２３により検出した蓄熱槽７の温水の温
度が３５℃（温水中間温度）になったら、制御箱１１ａ
によりボイラ１１に燃料を供給してボイラ１１を起動
（燃焼運転）させるとともに、ボイラ循環ポンプ１３を
駆動させる。一方、蓄熱槽７の温水の温度が上昇してき
て５０℃（温水上限温度）になったら、制御箱１１ａに
よりボイラ１１への燃料の供給を停止してボイラ１１を
停止（燃焼停止）させるとともに、ボイラ循環ポンプ１
３を停止させる（図２参照）。

【００３１】このようにしているので、降雪がありそう
なときや実際に降雪があるときには、蓄熱槽７内の温水
は、約３５℃〜５０℃の温度範囲内で維持される。この
ように、蓄熱槽７の温水の温度を高温域にて維持してい
るので、この蓄熱槽７の温水を混合槽４に供給すること
により、混合槽４の水を迅速に適温（４℃〜５℃）にす
ることができる。かかる効果は本発明に独特なものであ
る。

【００３２】次に、温水コントローラ３３を中心とした
制御動作を、各状態に分けて説明する。

【００３３】（１）降雪センサ２５により降雪が無いこ
とが検出されているとき。このときには、温水コントロ
ーラ３３は、温水ポンプ１４を停止させ、蓄熱槽７から
混合槽４への温水の供給を停止させる。

【００３４】（２）降雪センサ２５により降雪があるこ
とが検出され、かつ、温度センサ２１により検出した処
理水槽３内の水の温度が４℃以下であるとき。なお、水
の温度が４℃であるときには、散水をして良好に融雪を
することができるので、本実施の形態では、４℃の水温
を散水・融雪のための目標温度としている。このときに
は、温水コントローラ３３は、温水ポンプ１４を駆動さ
せ、蓄熱槽７から混合槽４へ温水を供給させる。しか
も、温水の供給量は、温度センサ２２により検出した混
合槽４内の水の温度が低いほど多くするように制御して
いる。このため、混合槽４では、処理水槽３の冷たい水
（４℃以下）と、温水（３５℃〜５０℃）の水が混合し
て、混合槽４内の水の温度は、散水融雪をするのに最適
な約４℃〜５℃となる。

【００３５】なお、降雪センサ２５により降雪があるこ
とが検出され、かつ、温度センサ２１により検出した処
理水槽３内の水の温度が４℃以下であり、さらに、外気
温が１℃以下のときに、上記動作をするようにしてもよ
い。

【００３６】（３）降雪センサ２５により降雪があるこ
とが検出され、かつ、温度センサ２１により検出した処
理水槽３内の水の温度が４℃（目標温度）を越えると
き。このときには、温水コントローラ３３は、温水ポン
プ１４を停止させ、蓄熱槽７から混合槽４への温水の供
給を停止させる。このため混合槽４には温水は供給され
ないが、処理水槽３の水の温度、即ち、混合槽４の水の
温度が４℃を越えるため、この水をそのまま（温水を混
合させることなく）散水することにより、良好に融雪を
することができる。

【００３７】このように、処理水槽３の水の温度が４℃
を越えるときには、温水を供給しないようにしているの
で、温水を無駄に使用することはなくなり、ボイラ１１
で使用する燃料を節減して省エネを図ることができる。
かかる効果は本発明に独特なものである。

【００３８】次に、流量コントローラ３２を中心とした
制御動作について説明する。

【００３９】（１）降雪センサ２５により降雪が無いこ
とが検出されているとき。このときには、流量コントロ
ーラ３２は、散水ポンプ８を停止させ、混合槽４から道
路５への散水を停止させる。

【００４０】（２）降雪センサ２５により降雪があるこ
とが検出されたとき。このときには、流量コントローラ
３２は、散水ポンプ８を駆動させる。このため散水管９
を介して混合槽４から道路５に向けて水が供給されて散
水され、融雪に利用される。このとき、流量計２４にて
検出した供給水量が、予め設定した水量となるように、
流量コントローラ３２は、散水ポンプ８の回転数を制御
する。

【００４１】

【発明の効果】以上実施の形態とともに具体的に利用し
たように、本発明では、河川から取り込んだ河川水と道
路の路面に散水した水を回収してきた回収水とが流入し
てきて水を貯水する処理水槽と、河川から取り込んだ河
川水をボイラ部により加熱してなる温水を貯水する蓄熱
槽と、処理水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入してくる混
合槽とを有し、混合槽の水を融雪のために道路の路面に
散水する散水融雪設備において、 散水融雪をするとき又は散水融雪をすることが必要に
なると予想されるときには、蓄熱槽の温水の温度が温水
中間温度になったら前記ボイラ部による加熱を起動し、
前記温水の温度が温水上限温度になったら前記ボイラ部
による加熱を停止するとともに、散水融雪をしない待機
時には、蓄熱槽の温水の温度が温水下限温度になったら
前記ボイラによる加熱を起動し、前記温水の温度が温水
中間温度になったら前記ボイラによる加熱を停止した
り、 散水融雪の際に、前記処理水槽の水の温度が、散水融
雪をするのに適当な目標温度以下であるときには、蓄熱
槽から混合槽に温水を供給し、散水融雪の際に、前記処
理水槽の水の温度が、前記目標温度を越えるときには、
蓄熱槽から混合槽への温水の供給を停止するようにし
た。

【００４２】このように、本発明では、蓄熱槽の温水の
温度を、散水融雪時または散水融雪が必要と予想される
時には高温域（温水上限温度〜温水中間温度）に維持し
ているが、散水をしない待機時には低温域（温水中間温
度〜温水下限温度）に維持しているので、待機時におけ
る蓄熱槽からの自然放熱量が、従来技術に比べて半減
し、ボイラで使用する燃料を節減して省エネを図ること
ができる。

【００４３】また、散水融雪の際に、処理水槽の水の温
度が目標温度を越えるときには、蓄熱槽から混合槽への
温水の供給を停止するため、温水を無駄に使用すること
がなくなり、ボイラで使用する燃料を節減して省エネを
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる散水融雪設備を示
す構成図。

【図２】本発明の実施の形態にかかる散水融雪設備のボ
イラ運転方法を従来のボイラ運転方法と対比して示す説
明図。

【符号の説明】

１ 貯水槽 ２ 仕切壁 ３ 処理槽 ４ 混合槽 ５ 道路 ６ 配管 ７ 蓄熱槽 ８ 散水ポンプ ９ 散水管 １０ 配管 １１ ボイラ １１ａ 制御箱 １２ 循環配管 １３ ボイラ循環ポンプ １４ 温水ポンプ １５ 温水管 ２１，２２，２３ 温度センサ ２４ 流量計 ２５ 降雪センサ ３１ 温度コントローラ ３２ 流量コントローラ ３３ 温水コントローラ ３４ モード切換スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 河川から取り込んだ河川水と道路の路面
   に散水した水を回収してきた回収水とが流入してきて水
   を貯水する処理水槽と、河川から取り込んだ河川水をボ
   イラ部により加熱してなる温水を貯水する蓄熱槽と、処
   理水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入してくる混合槽とを
   有し、混合槽の水を融雪のために道路の路面に散水する
   散水融雪設備において、 散水融雪をするとき又は散水融雪をすることが必要にな
   ると予想されるときには、蓄熱槽の温水の温度が温水中
   間温度になったら前記ボイラ部による加熱を起動し、前
   記温水の温度が温水上限温度になったら前記ボイラ部に
   よる加熱を停止するとともに、 散水融雪をしない待機時には、蓄熱槽の温水の温度が温
   水下限温度になったら前記ボイラによる加熱を起動し、
   前記温水の温度が温水中間温度になったら前記ボイラに
   よる加熱を停止することを特徴とする散水融雪設備の運
   転方法。
2. 【請求項２】 河川から取り込んだ河川水と道路の路面
   に散水した水を回収してきた回収水とが流入してきて水
   を貯水する処理水槽と、河川から取り込んだ河川水をボ
   イラ部により加熱してなる温水を貯水する蓄熱槽と、処
   理水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入してくる混合槽とを
   有し、混合槽の水を融雪のために道路の路面に散水する
   散水融雪設備において、 散水融雪をする際に、前記処理水槽の水の温度が、散水
   融雪をするのに適当な目標温度以下であるときには、蓄
   熱槽から混合槽に温水を供給し、 散水融雪をする際に、前記処理水槽の水の温度が、前記
   目標温度を越えるときには、蓄熱槽から混合槽への温水
   の供給を停止することを特徴とする散水融雪設備の運転
   方法。
3. 【請求項３】 河川から取り込んだ河川水と道路の路面
   に散水した水を回収してきた回収水とが流入してきて水
   を貯水する処理水槽と、河川から取り込んだ河川水をボ
   イラ部により加熱してなる温水を貯水する蓄熱槽と、処
   理水槽の水と蓄熱槽の温水とが流入してくる混合槽とを
   有し、混合槽の水を融雪のために道路の路面に散水する
   散水融雪設備において、 散水融雪をするとき又は散水融雪をすることが必要にな
   ると予想されるときには、蓄熱槽の温水の温度が温水中
   間温度になったら前記ボイラ部による加熱を起動し、前
   記温水の温度が温水上限温度になったら前記ボイラ部に
   よる加熱を停止するとともに、 散水融雪をしない待機時には、蓄熱槽の温水の温度が温
   水下限温度になったら前記ボイラによる加熱を起動し、
   前記温水の温度が温水中間温度になったら前記ボイラに
   よる加熱を停止し、 散水融雪をする際に、前記処理水槽の水の温度が、散水
   融雪をするのに適当な目標温度以下であるときには、蓄
   熱槽から混合槽に温水を供給し、 散水融雪をする際に、前記処理水槽の水の温度が、前記
   目標温度を越えるときには、蓄熱槽から混合槽への温水
   の供給を停止することを特徴とする散水融雪設備の運転
   方法。