融雪装置および融雪方法
【課題】 地下水を利用して効率良く融雪を行うことができ、構造が簡易な、融雪装置および融雪方法を提供する。
【解決手段】 揚水ポンプ１３等と接続される配管１６は、融雪槽５の下方に設けられたタンク２３に接続される。タンク２３の上面には複数の散水管２５が接続される。散水管２５は、内部に地下水等の水が流れ、融雪槽内に散水するための管状部材であり、例えば鋼管の上端が閉じられた形状である。したがって、揚水ポンプ１３からの地下水等はタンク２３へ送水され、タンク２３から各散水管２５へ流れる。散水管２５は上方に向けて起立している。また、散水管２５には複数のノズル２９が設けられる。ノズル２９は、例えば散水管２５に設けられた孔であり、散水管２５から水が散水される部位である。
【解決手段】 揚水ポンプ１３等と接続される配管１６は、融雪槽５の下方に設けられたタンク２３に接続される。タンク２３の上面には複数の散水管２５が接続される。散水管２５は、内部に地下水等の水が流れ、融雪槽内に散水するための管状部材であり、例えば鋼管の上端が閉じられた形状である。したがって、揚水ポンプ１３からの地下水等はタンク２３へ送水され、タンク２３から各散水管２５へ流れる。散水管２５は上方に向けて起立している。また、散水管２５には複数のノズル２９が設けられる。ノズル２９は、例えば散水管２５に設けられた孔であり、散水管２５から水が散水される部位である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水を雪に散水して雪を溶かす、融雪装置および融雪方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、豪雪地帯等においては、積雪時に除雪車によって道路が除雪される。道路脇等に除雪された雪は、地域に設置された所定の雪堆積場にトラック等により運搬され、集められる。
【０００３】
しかし、早朝に降雪があった場合には、除雪車が通勤ラッシュとぶつかるため、除雪作業が進まない。また、主要幹線道路の除雪が優先されるため、住宅街の除雪は後回しとなり、住宅街の除雪が進まないという問題があった。
【０００４】
また、雪堆積場の設置には限界があり、郊外に設けられた雪堆積場までの雪の運搬には、コストがかかり、また、輸送時の排気ガス等による環境汚染や交通渋滞等の問題がある。
【０００５】
また、道路脇に除雪された雪が残されたまま、トラック等による排雪がなされない状態では、道路の見通しが悪く、交通事故などの招く恐れがある。
【０００６】
したがって、除雪された雪は、除雪された場所からできるだけ近い位置で、確実に融雪されることが望ましい。
【０００７】
このような除雪された雪を融雪する装置としては、地下水をくみ上げて、地下に埋設された融雪槽内の雪上に散水して融雪する融雪装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３３９９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の地下埋設式融雪装置は、地下水を利用するため、熱源などは必要なく、構造は簡易であるが、上方からシャワーを散水するのみであるので融雪効率はそれほど高くない。また、雪を細かくしたり雪を一度受け止めるための金網や、格子状の中蓋などは、一度に多くの雪を投入した際には雪が堆積するため、投入した雪が溶けるまで次の雪の投入を待つ必要があるという問題がある。
【００１０】
また、除雪された雪は、通常押し固められた状態である場合が多く、格子状の中蓋上へ投入した場合には、雪が中蓋によっては簡単には分断されないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、地下水を利用して効率良く融雪を行うことができ、構造が簡易な、融雪装置および融雪方法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】
【００１２】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、地下水によって雪を溶かす融雪装置であって、地下水をくみ上げる第１のポンプと、前記第１のポンプによって揚水された地下水を散水して雪を溶かす融雪槽と、前記融雪槽から流出した水を地下に浸透させる浸透槽と、を具備し、前記融雪槽の内部には、前記第１のポンプと接続されて上方に起立する複数の散水管が設けられ、前記散水管から前記地下水を散水することを特徴とする融雪装置である。
【００１３】
前記融雪槽と前記浸透槽との間には、蓄熱槽が設けられ、前記蓄熱槽は、前記融雪槽からの水を所定水位まで貯留可能であり、前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第２のポンプが設けられ、前記第２のポンプによって汲みだされた水は、前記地下水ととともに前記散水管に送水可能であることが望ましい。
【００１４】
前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第３のポンプが更に設けられ、前記第３のポンプによって汲みだされた水は、中水として利用しても良いが、排水溝に排出することもできる。このようにすることにより、雪を融解した水を有効利用することもできるし、融解速度が浸透速度を超え、蓄熱槽のバッファ効果でも融解した水の増加を抑えることができない場合には、融解した水を排水溝に排出することにより、融雪装置の融解速度と浸透速度のバランスが崩れた部分を補償することができる。ここで、第３のポンプは、蓄熱槽に設置されるものとしたが、浸透槽に設けて、浸透槽に同様の機能を持たせても良い。また、第３のポンプによる水を利用して前記散水管を振動させることが可能な振動手段が設けられてもよい。
【００１５】
前記散水管の外面には、前記散水管の外方に向けて羽が設けられてもよく、または、前記散水管の外面には、前記散水管の軸方向に螺旋状の羽が設けられてもよい。複数の前記散水管の内、少なくとも一部が回転可能な回転手段を有してもよい。
【００１６】
第１の発明によれば、融雪槽内に上方に起立する複数の散水管が設けられるため、融雪槽に投入された雪は、散水管によって一部が砕雪（分断）され、また、一部は散水管に突き刺さるような状態となる。このため、散水される水と投入された雪との接触面積が増大し、効率良く融雪することができる。
【００１７】
また、散水管内には融雪可能な温度の水が流れているため、散水管表面温度が上昇し、これと接触する雪は容易に融雪されるため、投入された雪が仮に散水管に突き刺さった状態で留まっても、直ちに散水管との接触部が融解し、雪は融雪槽内の下方まで到達する。また、散水管が上方に向いているため、雪が大量に投入された場合であっても、その重量によって、雪塊は散水管で砕雪等されながら融雪槽下方に送り込まれる。したがって、融雪槽の上方で雪が堆積することがない。
【００１８】
また、蓄熱槽が設けられれば、融雪槽から流出したシャーベット状の雪を含む水が一旦貯留される。一方、融雪槽から流出した水は、雪を溶かすことが可能な水温を有している。このため、蓄熱槽内で確実に溶け残った雪を溶かすことができる。
【００１９】
また、蓄熱槽に貯留された水の一部をポンプによって散水管に送水することで、地下水の揚水量を抑えることができるとともに、融雪可能な水温である水を循環させることで、効率良く融雪を行うことができる。
【００２０】
なお、蓄熱槽に貯留された水の一部を汲みだすとは、直接蓄熱槽内の水を汲みだす場合のみではなく、蓄熱槽と隣接し、蓄熱槽内と略同一の水位を有する例えばピット内の水を汲みだす場合も含む。この場合、ピットと蓄熱槽とは別の槽ではあるが、蓄熱槽とピットとが直接つながっており、ピット内の水をくみ上げることで、実質的に蓄熱槽内の水を汲みだすのと同じ効果を得ることができる
【００２１】
また、蓄熱槽で貯留された水の一部を中水として利用すれば、より有効に水を活用することができる。
【００２２】
また、散水管を振動させれば、融雪槽に投入された雪塊をより効率良く砕雪することができる。また、散水管の外周に羽を設けることで、砕雪効果を更に高めることができ、また、散水管の外周に螺旋状の羽を設け、さらに当該散水管を回転させることで、より高い砕雪効果および雪を融雪槽下方に送り込む効果を得ることができる。
【００２３】
第２の発明は、地下水によって雪を溶かす融雪方法であって、第１のポンプと、前記第１のポンプと接続された融雪槽と、前記融雪槽と接続された蓄熱槽と、前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだし可能な第２のポンプと、前記蓄熱槽から流出した水が流入する浸透槽と、を具備する融雪装置を用い、前記第１のポンプにより地下水を揚水するとともに、前記第２のポンプで蓄熱槽に貯留された水の一部を汲み上げ、前記第１および第２のポンプにより、前記融雪槽内で上方に起立する複数の散水管から雪に散水して、前記融雪槽内の雪を溶かし、前記融雪槽から流出した水および雪の一部を前記蓄熱槽で貯留して完全に雪を溶かし、前記蓄熱槽から流出した水を前記浸透槽で地下に浸透させることを特徴とする融雪方法である。
【００２４】
第２の発明によれば、融雪槽内に上方に起立する複数の散水管が設けられるため、融雪槽に投入された雪は、散水管によって一部が砕雪され、また、一部は散水管に突き刺さるような状態となり効率良く融雪することができる。
【００２５】
また、蓄熱槽が設けられるため、融雪槽から流出したシャーベット状の雪を完全に溶かすことができる。また、蓄熱槽に貯留された水の一部をポンプによって散水管に送水することで、地下水の揚水量を抑えることができるとともに、融雪可能な水温である水を循環させることで、効率良く融雪を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、地下水を利用して効率良く融雪を行うことができ、構造が簡易な、融雪装置および融雪方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】融雪装置１の構成を示す概略図。
【図２】融雪槽５を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は散水管２５拡大図。
【図３】融雪槽５に雪を投入した状態を示す図。
【図４】蓄熱槽７およびピット９を示す図で、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）のＫ部拡大図。
【図５】浸透槽１１を示す図。
【図６】散水管５１、散水管５５を示す図。
【図７】起振器５９が設けられた融雪槽５を示す図。
【図８】融雪装置７０を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる融雪装置１を示す図である。
【００２９】
融雪装置１は、主に融雪槽５、蓄熱槽７、ピット９、浸透槽１１、揚水ポンプ１３等から構成される。融雪槽５、蓄熱槽７、ピット９、浸透槽１１等はそれぞれ地面２１下の地下に設置される。
【００３０】
揚水部３は、地下水をくみ上げるための例えば井戸であり、揚水ポンプ１３が設置される。揚水ポンプ１３は一般の水中ポンプで良い。揚水部（揚水ポンプ１３）の深さは、地下水位よりも深く、かつ、地上の気温等に影響を大きく受けない地下水深さであることが望ましい。
【００３１】
揚水ポンプ１３の深さが浅すぎると、地下水位よりも揚水ポンプ１３が上方に位置して地下水を揚水できず、また、地下水以下であっても、地上の外気の影響が大きいと、水温が低く、融雪効率が低下する。一方、揚水ポンプ１３の深さが深すぎると、過剰なポンプ能力が必要となり、施工コストも大きくなる。望ましい揚水ポンプ１３深さは、例えば５０ｍ〜２００ｍ程度が望ましい。この場合、例えば地下水温度は１７℃程度であることが多い。
【００３２】
融雪槽５は、雪を溶かすための槽である。揚水ポンプによって汲みあげられた地下水等は、融雪槽５内の散水管２５によって散水され、融雪槽内の雪が溶かされる。融雪槽５の詳細は後述する。
【００３３】
蓄熱槽７は、雪が溶けた後の水、融雪槽５内に散水された地下水、溶け残った一部の雪等を一旦貯留するための槽である。通常、融雪槽５内で散水された水は、完全に融雪に作用するわけではなく、その一部は比較的温度が高い状態で蓄熱槽７へ流出する。例えば、蓄熱槽７内の水温は平均的に３℃程度となる。したがって、蓄熱槽７は、溶け残った雪等を、蓄熱槽７内で貯留される間に、融雪槽５から流入した水によって完全に溶かすことができる。なお、蓄熱槽７の詳細は後述する。
【００３４】
ピット９は、蓄熱槽７で貯留されている水の一部を汲みだすためのものである。前述の通り、蓄熱槽７内の水は、まだ十分に雪を溶かすことができる程度の温度を有する。また、溶かされた水や地下水は、中水等（浄化された上水ではなく、また、生活排水等の下水でもない水）として使用できる場合もある。したがって、ピット９内の循環ポンプ１５や中水ポンプ１７によって、ピット９内の水を活用することができる。
【００３５】
たとえば、循環ポンプ１５によって、ピット９内の水の一部を配管１９を介して配管１６内を流れる地下水と混合させることで、融雪槽５内に散水される水の一部として使用することができる。なお、ピット９は蓄熱槽７と一体化されてもよく、循環ポンプ１５や中水ポンプ１７を蓄熱槽７内に設置できれば、ピット９はなくても良い。
【００３６】
浸透槽１１は、不要な水を地下に浸透させるための槽である。ピット９（蓄熱槽７）から流出した水は浸透槽１１に流入する。浸透槽１１に流入した水は、浸透槽の下面などから地面へ浸透する。
【００３７】
次に、図１を用いて、水の流れを説明する。揚水ポンプ１３で汲みあげられた水は（図中矢印Ａ方向）、配管１６を通り、融雪槽５に送られる（図中矢印Ｂ方向）。この際、必要に応じてピット９から循環ポンプ１５で汲みあげられた水が配管１９を通り（図中矢印Ｇ方向）配管１６で合流し、地下水とともに融雪槽５に送られる（図中矢印Ｂ方向）。
【００３８】
融雪槽５内で散水管２５によって散水された水は、融雪された水等とともに蓄熱槽７に流れ込む（図中矢印Ｃ方向）。蓄熱槽７内の水は隣接するピット９に流れ込む（図中矢印Ｄ方向）。ピット９内の水は、一部は前述のように循環ポンプ１５で汲みだされ、また、一部は中水ポンプ１７により地上にくみ上げられ（図中矢印Ｈ方向）、中水として利用される。ピット９より浸透槽１１に流入した水は（図中矢印Ｅ方向）、浸透槽１１内で地面に浸透する（図中矢印Ｆ方向）。以上により、融雪および融雪後の水が処理される。
【００３９】
次に、各槽の詳細を説明する。図２は融雪槽５を示す図であり、図２（ａ）は、融雪槽５の平面概略図、図２（ｂ）は散水管２５を示す図である。なお、図２（ａ）においては、後述するシュータ３５の図示を省略する。
【００４０】
揚水ポンプ１３等と接続される配管１６は、融雪槽５の下方に設けられたタンク２３に接続される。タンク２３の上面には複数の散水管２５が接続される。散水管２５は、内部に地下水等の水が流れ、融雪槽５内に散水するための管状部材であり、例えば鋼管の上端が閉じられた形状である。したがって、揚水ポンプ１３からの地下水等はタンク２３へ送水され、タンク２３から各散水管２５へ流れる。
【００４１】
図１に示すように、散水管２５は上方に向けて起立している。また、図２（ｂ）に示すように、散水管２５には複数のノズル２９が設けられる。ノズル２９は、例えば散水管２５に設けられた孔であり、散水管２５から水が散水される部位である。
【００４２】
ノズル２９は、散水管２５に所定の間隔をあけて複数設けられる。また、ノズル２９の向きは、１方向だけでなく、複数方向であってもよい。また、ノズル２９の向きや配置を散水管２５毎に変えてもよい。なお、ノズル２９は、散水管２５の上方（例えば散水管２５の上半分位置）に設けることが望ましい。
【００４３】
図３は、融雪槽５に雪を投入した際の状態を示す図である。図３（ａ）に示すように、融雪槽５の上方は、通常、蓋３３で閉じられている。雪３１を投入する際には、まず蓋３３が開けられる。
【００４４】
次いで、図３（ｂ）に示すように、雪３１が融雪槽５内に落とされる。通常、除雪後の雪は固められており、塊状の雪となっている場合が多い。しかし、上方に起立した複数の散水管２５上へ落とされた雪３１は、散水管２５によって一部は砕かれて細かく分断される。また、完全に分断されない雪３１も散水管２５に突き刺さるように融雪槽５内を落下する。
【００４５】
なお、図３（ｂ）では、雪３１が散水管２５に突き刺さり、雪３１が散水管２５の途中で止まっている状態であるが、通常は、散水管２５内を流れる地下水等の温度で、散水管２５との接触部の雪３１は即座に溶かされ、また、散水管２５からの散水された水の一部が散水管２５を伝って雪３１を溶かし、雪３１は速やかに融雪槽５の下方に落ちる。さらに下方に落ちた雪の上方から、散水管２５に設けられたノズルによって散水され、融雪槽５内の融雪が進行する。
【００４６】
融雪槽５の下方には、隣接する蓄熱槽７へ接続する配管２７が設けられる。また、配管２７方向へ傾斜するシュータ３５が設けられる。シュータ３５は、融雪後の水や、散水された水、さらにシャーベット状または小片状の雪などを、配管２７を介して隣接する蓄熱槽７へスムーズに流すための板状部材である。したがって、散水管２５はシュータ３５を貫通するように設けられる。
【００４７】
以上のようにして、融雪槽５内に投入された雪３１が溶かされて、溶けた水や溶け残った雪等が次工程である蓄熱槽７へ送られる。なお、融雪槽５の外面には、図示を省略した断熱層が設けられることが望ましい。
【００４８】
次に蓄熱槽７について説明する。図４は蓄熱槽７およびピット９を示す図であり、図４（ａ）は立面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＫ部拡大図である。蓄熱槽７には、融雪槽５からの水等が流れる配管２７が設けられる。また、蓄熱槽７内には、複数の樹脂ブロック３７が上方まで積み上げられて設けられる。なお、図においては、下方２段および最上段のみの樹脂ブロック３７を記載し、他段の樹脂ブロック３７は図示を省略する。樹脂ブロック３７は水が流れる空間を確保する。蓄熱槽内に貯留される水は、蓄熱槽７内の樹脂ブロック３７により形成された貯留空間をゆっくりと流れ、この際に温度等が均一化される。また、融雪槽５から流入した水に含まれる雪は、樹脂製ブロック３７の間を流れながら完全に融解される。ここで、樹脂ブロック３７は、蓄熱槽７の側壁の周りの土砂の圧力（土圧）や蓄熱槽上面に被覆される土砂やアスファルト等の舗装面の圧力に耐えるように構成するのが望ましい。また、図４（ｂ）に示すように、蓄熱槽７の上面は断熱のため、地面に露出するのではなく、上蓋３８上を土砂４４で被覆することが望ましい。この場合、蓄熱槽７内の点検を行うための点検口４０を設けておくことが望ましい。点検口４０は、定期的な槽内の点検等を行うための作業用ピットである。点検口４０を設ける場合、点検口４０に該当する部位には、上下方向に連通するように樹脂ブロック３７が配置されておらず、点検口４０と樹脂ブロック３７との仕切りには、着脱式の仕切り板や透明な仕切り板などによる仕切り壁４６が設けられる。上蓋３８には、点検口４０に該当する位置に孔が設けられ、孔の上方には開閉可能な蓋４２が設けられる。蓋４２は土砂４４と略同厚みであり、土砂４４の上面は平になる。また、必要に応じて、蓄熱槽７の上面と土砂などで形成される被覆層の間または蓄熱槽７側面の外周には、例えば樹脂製の断熱材などを敷き詰めることができるが、このようにすれば、さらに断熱性が向上する。
【００４９】
蓄熱槽７の下方には、隣接するピット９と接続するための配管３９が設けられる。ピット９には、さらに隣接する浸透槽１１と接続するための配管４３が設けられる。配管２７と配管４３は、所定高さ位置に設けられる。一方、配管３９は配管２７、配管４３よりも低い位置に設けられる。したがって、例えば配管２７と配管４３とが同じ高さであれば、配管２７、配管４３の高さまで水が貯留される。
【００５０】
ピット９は配管３９よりも深い。したがって、ピット９内には常に水が貯留されており、循環ポンプ１５、中水ポンプ１７は、ピット９内の水を必要に応じて汲みだすことができる。たとえば、蓄熱槽７の水温が所定温度以上の場合や、融雪槽５内の雪量に応じて循環ポンプ１５を運転することもできる。
【００５１】
なお、前述の通り、ピット９を蓄熱槽７と一体化することもでき、蓄熱槽７内にポンプを配置することもできる。この場合、配管２７および蓄熱槽７から流出するための配管（配管３９）の高さを、蓄熱槽７の貯留水位に対応する高さとすればよい。
【００５２】
なお、蓄熱槽７の外周は図示を省略した断熱材が設けられる。断熱材としては、例えばポリスチレンの発泡体などが使用できる。
【００５３】
次に、浸透槽１１について説明する。図５は蓄熱槽１１を示す図である。ピット９（蓄熱槽７）の水位が配管４３よりも高くなると、ピット９内の水がオーバーフローし、配管４３から浸透槽１１内へ流入する。浸透槽１１内には、複数の樹脂ブロック４５が設けられる。樹脂ブロック４５は水が流れる空間を確保する。
ここで、樹脂ブロック４５は、浸透槽１１の側壁の周りの土砂の圧力（土圧）や蓄熱槽１１上面に被覆される土砂やアスファルト等の舗装面の圧力に耐えるように構成するのが望ましい。また、蓄熱槽７と同様に、浸透槽１１の上面は断熱のため、地面に露出するのではなく、土砂で被覆することができる。この場合、蓄熱槽７と同様に、仕切り壁４８等により点検口４９を設けることが望ましい。また、必要に応じて、浸透槽１１の上面と土砂などで形成される被覆層の間または浸透槽１１側面の外周には、例えば樹脂製の断熱材などを敷き詰めることができるが、このようにすれば、さらに断熱性が向上する。
【００５４】
浸透槽１１の下方は透水シートが設けられる。したがって、浸透槽１１からは水が地面に浸透する。
【００５５】
以上説明したように、本発明の実施形態にかかる融雪装置１によれば、融雪槽５内に上方に起立する複数の散水管２５が設けられるため、融雪槽５に投入された雪を、散水管２５によって分断することができる。また、散水管２５に突き刺さるような状態となった雪に対しても、効率良く雪を溶かすことができる。さらに、散水管２５との接触部の雪は速やかに融解されるため、雪が融雪槽５内の上方に堆積することもなく速やかに下方に落とすことができる。
【００５６】
また、蓄熱槽７が設けられるため、融雪槽５から流出した溶け残った雪が蓄熱槽７内で貯留され、その際に蓄熱槽７内の水と十分に接触する時間が確保されるため、確実に雪を溶かすことができる。
【００５７】
また、ピット９（蓄熱槽７）に貯留された水の一部をポンプによって散水管２５に送水し、地下水と混合して使用できるため、地下水の揚水量を抑えることができる。このため、十分な水量を確保でき、効率良く融雪を行うことができる。
【００５８】
また、ピット９（蓄熱槽７）で貯留された水の一部を中水として利用するか排水として排水溝に流すことができるため、より有効に水を活用したりすることができる。このような融雪装置１を地域の所定箇所に複数設けることで、除雪された雪の運搬等の問題を解消することができる。
【００５９】
次に、その他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、図１〜図５に示す融雪装置１等と同一の機能を果たす構成要素には、図１〜図５と同一番号を付し、重複した説明を避ける。
【００６０】
図６は、散水管の別の実施形態を示す図である。融雪装置１に設けられる散水管２５に代えて、図６に示すような散水管５１、５５を使用することもできる。
【００６１】
図６（ａ）に示すように、散水管５１は散水管２５に対して、外方に羽５３が設けられる点で異なる。羽５３は、散水管５１の外面から外方に向けて複数設けられる。なお、図６（ａ）に示す例では４枚の羽が散水管５１を中心に放射状に設けられるが、羽５３の枚数はこれに限られない。また、羽５３は、散水管５１の長手方向全長に亘って設けられてもよいが、例えば散水管５１の上方のみなど部分的に設けてもよい。
【００６２】
羽５３は例えば鋼製であり、散水管５１には溶接等で接合される。羽５３は、上方から投入された雪を効率良く分断するための刃としての機能と、散水管５１が雪の重み等で湾曲しないようにするための補強としての機能を有する。
【００６３】
図６（ｂ）に示す散水管５５は、散水管５５の外周に散水管５５の軸方向に対して螺旋状に螺旋羽５７が設けられる。螺旋羽５７は例えば鋼製であり、散水管５５には溶接等で接合される。螺旋羽５７も羽５３と同様に上方から投入された雪を分断する際ための刃としての機能と、雪の重み等で散水管５５が湾曲しないようにするための補強としての機能を有する。
【００６４】
散水管５１、５５は、さらに、回転させることもできる。例えば、タンク２３との接合部に回転部を設け、散水管５５を螺旋羽５７とともに回転させれば、雪を強制的に下方に押し込む効果が得られる。
【００６５】
なお、融雪槽５内の散水管２５を必ずしも全て散水管５１、５５等へ置き換える必要はない。例えば、融雪槽５内の中心の散水管のみを散水管５５として、他の散水管は通常の散水管２５等とすることもできる。この場合、中央の散水管５５のみ他の散水管に対してやや太径として、さらに、散水管５５のみを回転させることもできる。
【００６６】
図７は、別の実施形態にかかる融雪槽５を示す図である。本実施形態における融雪槽５内に設けられるタンク２３には、起振器５９が設けられる。起振器５９は、タンク２３に対して、例えば水平方向に振動を与えることができる。タンク２３に伝達された振動は、タンク２３と接合される散水管２５に伝達され、散水管２５は所定の周波数で振動する。このため、散水管２５による雪の分断能力を増加することができる。
【００６７】
なお、散水管２５に加えられる振動の周波数は特定されない。また、非常に低い周波数（振動というよりも揺れ）であってもよい。この場合、起振器５９ではなく、その他の機械的手段等を用いて散水管２５を揺らして、雪の分断等の促進を行うこともでき、振動付与手段としてはいかなるものも用いることができる。なお、例えば、散水管２５を振動させる場合には、シュータ３５を貫通する散水管２５とシュータ３５との隙間には、散水管２５の振動（変位）を許容するだけのゴムなどの弾性体のシール等を設けておけばよいが、散水管２５とシュータ３５との隙間のシール機構は、散水管の振動を妨げない限り、どのような構成としても良い。
【００６８】
図８は、さらに別の実施形態にかかる融雪装置７０を示す図である。融雪装置７０は、融雪装置１と略同一の構成であるが、配管等の構成が異なる。
【００６９】
融雪装置７０は融雪装置１に対して、さらに配管７１、７３が設けられる。配管７１は、配管１６及び蓄熱槽７を接続し、蓄熱槽７に送水するための配管である（図中矢印Ｊ方向）。前述の通り、蓄熱槽７内の水温がある程度ないと、溶け残った雪等がなかなか解けず、蓄熱槽７等に雪が堆積する恐れがある。したがって、必要に応じて水温の高い地下水を蓄熱槽７に追加し、蓄熱槽７内の水温が低くなり過ぎないようにすることができる。
【００７０】
配管７３は、配管１６と融雪槽５とを接続し、融雪槽５内のシュータ３５の上端近傍に散水するためのものである。融雪槽５内に投入された雪は、散水管２５等により砕かれて、融雪槽５の下方に設けられたシュータ３５上に達する。したがって、シュータ３５上に堆積する雪を速やかに融解して、蓄熱槽７へ送り込む必要がある。このため、シュータ３５の上方より水を流し、シュータ３５上の雪を溶かしつつ蓄熱槽７側へ水を送りこむ。
【００７１】
なお、配管７１、７３は配管１６と接続したが、配管１９と接続してもよい。また、各配管に弁を設け、各配管を流れる水の流れを制御してもよい。
【００７２】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７３】
例えば、一つの融雪槽５に対して、複数の蓄熱槽を併設することもできる。この場合、中水ポンプ１７と循環ポンプ１５とを別々に設置することもできる。また、融雪槽５が十分な融雪能力を有するのであれば、融雪槽５と浸透槽１１とを直接接続することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１、７０………融雪装置
３………揚水部
５………融雪槽
７………蓄熱槽
９………ピット
１１………浸透槽
１３………揚水ポンプ
１５………循環ポンプ
１６………配管
１７………中水ポンプ
１９………配管
２１………図面
２３………タンク
２５………散水管
２７………配管
２９………ノズル
３１………雪
３３………蓋
３５………シュータ
３７、４５………樹脂ブロック
３８………上蓋
３９、４１、４３………配管
４０、４９………点検口
４２………蓋
４４………土砂
４６、４８………仕切り壁
５１、５５………散水管
５３………羽
５７………螺旋羽
５９………起振器
７１、７３………配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水を雪に散水して雪を溶かす、融雪装置および融雪方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、豪雪地帯等においては、積雪時に除雪車によって道路が除雪される。道路脇等に除雪された雪は、地域に設置された所定の雪堆積場にトラック等により運搬され、集められる。
【０００３】
しかし、早朝に降雪があった場合には、除雪車が通勤ラッシュとぶつかるため、除雪作業が進まない。また、主要幹線道路の除雪が優先されるため、住宅街の除雪は後回しとなり、住宅街の除雪が進まないという問題があった。
【０００４】
また、雪堆積場の設置には限界があり、郊外に設けられた雪堆積場までの雪の運搬には、コストがかかり、また、輸送時の排気ガス等による環境汚染や交通渋滞等の問題がある。
【０００５】
また、道路脇に除雪された雪が残されたまま、トラック等による排雪がなされない状態では、道路の見通しが悪く、交通事故などの招く恐れがある。
【０００６】
したがって、除雪された雪は、除雪された場所からできるだけ近い位置で、確実に融雪されることが望ましい。
【０００７】
このような除雪された雪を融雪する装置としては、地下水をくみ上げて、地下に埋設された融雪槽内の雪上に散水して融雪する融雪装置がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３３９９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１に記載の地下埋設式融雪装置は、地下水を利用するため、熱源などは必要なく、構造は簡易であるが、上方からシャワーを散水するのみであるので融雪効率はそれほど高くない。また、雪を細かくしたり雪を一度受け止めるための金網や、格子状の中蓋などは、一度に多くの雪を投入した際には雪が堆積するため、投入した雪が溶けるまで次の雪の投入を待つ必要があるという問題がある。
【００１０】
また、除雪された雪は、通常押し固められた状態である場合が多く、格子状の中蓋上へ投入した場合には、雪が中蓋によっては簡単には分断されないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、地下水を利用して効率良く融雪を行うことができ、構造が簡易な、融雪装置および融雪方法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】
【００１２】
前述した目的を達成するため、第１の発明は、地下水によって雪を溶かす融雪装置であって、地下水をくみ上げる第１のポンプと、前記第１のポンプによって揚水された地下水を散水して雪を溶かす融雪槽と、前記融雪槽から流出した水を地下に浸透させる浸透槽と、を具備し、前記融雪槽の内部には、前記第１のポンプと接続されて上方に起立する複数の散水管が設けられ、前記散水管から前記地下水を散水することを特徴とする融雪装置である。
【００１３】
前記融雪槽と前記浸透槽との間には、蓄熱槽が設けられ、前記蓄熱槽は、前記融雪槽からの水を所定水位まで貯留可能であり、前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第２のポンプが設けられ、前記第２のポンプによって汲みだされた水は、前記地下水ととともに前記散水管に送水可能であることが望ましい。
【００１４】
前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第３のポンプが更に設けられ、前記第３のポンプによって汲みだされた水は、中水として利用しても良いが、排水溝に排出することもできる。このようにすることにより、雪を融解した水を有効利用することもできるし、融解速度が浸透速度を超え、蓄熱槽のバッファ効果でも融解した水の増加を抑えることができない場合には、融解した水を排水溝に排出することにより、融雪装置の融解速度と浸透速度のバランスが崩れた部分を補償することができる。ここで、第３のポンプは、蓄熱槽に設置されるものとしたが、浸透槽に設けて、浸透槽に同様の機能を持たせても良い。また、第３のポンプによる水を利用して前記散水管を振動させることが可能な振動手段が設けられてもよい。
【００１５】
前記散水管の外面には、前記散水管の外方に向けて羽が設けられてもよく、または、前記散水管の外面には、前記散水管の軸方向に螺旋状の羽が設けられてもよい。複数の前記散水管の内、少なくとも一部が回転可能な回転手段を有してもよい。
【００１６】
第１の発明によれば、融雪槽内に上方に起立する複数の散水管が設けられるため、融雪槽に投入された雪は、散水管によって一部が砕雪（分断）され、また、一部は散水管に突き刺さるような状態となる。このため、散水される水と投入された雪との接触面積が増大し、効率良く融雪することができる。
【００１７】
また、散水管内には融雪可能な温度の水が流れているため、散水管表面温度が上昇し、これと接触する雪は容易に融雪されるため、投入された雪が仮に散水管に突き刺さった状態で留まっても、直ちに散水管との接触部が融解し、雪は融雪槽内の下方まで到達する。また、散水管が上方に向いているため、雪が大量に投入された場合であっても、その重量によって、雪塊は散水管で砕雪等されながら融雪槽下方に送り込まれる。したがって、融雪槽の上方で雪が堆積することがない。
【００１８】
また、蓄熱槽が設けられれば、融雪槽から流出したシャーベット状の雪を含む水が一旦貯留される。一方、融雪槽から流出した水は、雪を溶かすことが可能な水温を有している。このため、蓄熱槽内で確実に溶け残った雪を溶かすことができる。
【００１９】
また、蓄熱槽に貯留された水の一部をポンプによって散水管に送水することで、地下水の揚水量を抑えることができるとともに、融雪可能な水温である水を循環させることで、効率良く融雪を行うことができる。
【００２０】
なお、蓄熱槽に貯留された水の一部を汲みだすとは、直接蓄熱槽内の水を汲みだす場合のみではなく、蓄熱槽と隣接し、蓄熱槽内と略同一の水位を有する例えばピット内の水を汲みだす場合も含む。この場合、ピットと蓄熱槽とは別の槽ではあるが、蓄熱槽とピットとが直接つながっており、ピット内の水をくみ上げることで、実質的に蓄熱槽内の水を汲みだすのと同じ効果を得ることができる
【００２１】
また、蓄熱槽で貯留された水の一部を中水として利用すれば、より有効に水を活用することができる。
【００２２】
また、散水管を振動させれば、融雪槽に投入された雪塊をより効率良く砕雪することができる。また、散水管の外周に羽を設けることで、砕雪効果を更に高めることができ、また、散水管の外周に螺旋状の羽を設け、さらに当該散水管を回転させることで、より高い砕雪効果および雪を融雪槽下方に送り込む効果を得ることができる。
【００２３】
第２の発明は、地下水によって雪を溶かす融雪方法であって、第１のポンプと、前記第１のポンプと接続された融雪槽と、前記融雪槽と接続された蓄熱槽と、前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだし可能な第２のポンプと、前記蓄熱槽から流出した水が流入する浸透槽と、を具備する融雪装置を用い、前記第１のポンプにより地下水を揚水するとともに、前記第２のポンプで蓄熱槽に貯留された水の一部を汲み上げ、前記第１および第２のポンプにより、前記融雪槽内で上方に起立する複数の散水管から雪に散水して、前記融雪槽内の雪を溶かし、前記融雪槽から流出した水および雪の一部を前記蓄熱槽で貯留して完全に雪を溶かし、前記蓄熱槽から流出した水を前記浸透槽で地下に浸透させることを特徴とする融雪方法である。
【００２４】
第２の発明によれば、融雪槽内に上方に起立する複数の散水管が設けられるため、融雪槽に投入された雪は、散水管によって一部が砕雪され、また、一部は散水管に突き刺さるような状態となり効率良く融雪することができる。
【００２５】
また、蓄熱槽が設けられるため、融雪槽から流出したシャーベット状の雪を完全に溶かすことができる。また、蓄熱槽に貯留された水の一部をポンプによって散水管に送水することで、地下水の揚水量を抑えることができるとともに、融雪可能な水温である水を循環させることで、効率良く融雪を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、地下水を利用して効率良く融雪を行うことができ、構造が簡易な、融雪装置および融雪方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】融雪装置１の構成を示す概略図。
【図２】融雪槽５を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は散水管２５拡大図。
【図３】融雪槽５に雪を投入した状態を示す図。
【図４】蓄熱槽７およびピット９を示す図で、（ａ）は立面図、（ｂ）は（ａ）のＫ部拡大図。
【図５】浸透槽１１を示す図。
【図６】散水管５１、散水管５５を示す図。
【図７】起振器５９が設けられた融雪槽５を示す図。
【図８】融雪装置７０を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる融雪装置１を示す図である。
【００２９】
融雪装置１は、主に融雪槽５、蓄熱槽７、ピット９、浸透槽１１、揚水ポンプ１３等から構成される。融雪槽５、蓄熱槽７、ピット９、浸透槽１１等はそれぞれ地面２１下の地下に設置される。
【００３０】
揚水部３は、地下水をくみ上げるための例えば井戸であり、揚水ポンプ１３が設置される。揚水ポンプ１３は一般の水中ポンプで良い。揚水部（揚水ポンプ１３）の深さは、地下水位よりも深く、かつ、地上の気温等に影響を大きく受けない地下水深さであることが望ましい。
【００３１】
揚水ポンプ１３の深さが浅すぎると、地下水位よりも揚水ポンプ１３が上方に位置して地下水を揚水できず、また、地下水以下であっても、地上の外気の影響が大きいと、水温が低く、融雪効率が低下する。一方、揚水ポンプ１３の深さが深すぎると、過剰なポンプ能力が必要となり、施工コストも大きくなる。望ましい揚水ポンプ１３深さは、例えば５０ｍ〜２００ｍ程度が望ましい。この場合、例えば地下水温度は１７℃程度であることが多い。
【００３２】
融雪槽５は、雪を溶かすための槽である。揚水ポンプによって汲みあげられた地下水等は、融雪槽５内の散水管２５によって散水され、融雪槽内の雪が溶かされる。融雪槽５の詳細は後述する。
【００３３】
蓄熱槽７は、雪が溶けた後の水、融雪槽５内に散水された地下水、溶け残った一部の雪等を一旦貯留するための槽である。通常、融雪槽５内で散水された水は、完全に融雪に作用するわけではなく、その一部は比較的温度が高い状態で蓄熱槽７へ流出する。例えば、蓄熱槽７内の水温は平均的に３℃程度となる。したがって、蓄熱槽７は、溶け残った雪等を、蓄熱槽７内で貯留される間に、融雪槽５から流入した水によって完全に溶かすことができる。なお、蓄熱槽７の詳細は後述する。
【００３４】
ピット９は、蓄熱槽７で貯留されている水の一部を汲みだすためのものである。前述の通り、蓄熱槽７内の水は、まだ十分に雪を溶かすことができる程度の温度を有する。また、溶かされた水や地下水は、中水等（浄化された上水ではなく、また、生活排水等の下水でもない水）として使用できる場合もある。したがって、ピット９内の循環ポンプ１５や中水ポンプ１７によって、ピット９内の水を活用することができる。
【００３５】
たとえば、循環ポンプ１５によって、ピット９内の水の一部を配管１９を介して配管１６内を流れる地下水と混合させることで、融雪槽５内に散水される水の一部として使用することができる。なお、ピット９は蓄熱槽７と一体化されてもよく、循環ポンプ１５や中水ポンプ１７を蓄熱槽７内に設置できれば、ピット９はなくても良い。
【００３６】
浸透槽１１は、不要な水を地下に浸透させるための槽である。ピット９（蓄熱槽７）から流出した水は浸透槽１１に流入する。浸透槽１１に流入した水は、浸透槽の下面などから地面へ浸透する。
【００３７】
次に、図１を用いて、水の流れを説明する。揚水ポンプ１３で汲みあげられた水は（図中矢印Ａ方向）、配管１６を通り、融雪槽５に送られる（図中矢印Ｂ方向）。この際、必要に応じてピット９から循環ポンプ１５で汲みあげられた水が配管１９を通り（図中矢印Ｇ方向）配管１６で合流し、地下水とともに融雪槽５に送られる（図中矢印Ｂ方向）。
【００３８】
融雪槽５内で散水管２５によって散水された水は、融雪された水等とともに蓄熱槽７に流れ込む（図中矢印Ｃ方向）。蓄熱槽７内の水は隣接するピット９に流れ込む（図中矢印Ｄ方向）。ピット９内の水は、一部は前述のように循環ポンプ１５で汲みだされ、また、一部は中水ポンプ１７により地上にくみ上げられ（図中矢印Ｈ方向）、中水として利用される。ピット９より浸透槽１１に流入した水は（図中矢印Ｅ方向）、浸透槽１１内で地面に浸透する（図中矢印Ｆ方向）。以上により、融雪および融雪後の水が処理される。
【００３９】
次に、各槽の詳細を説明する。図２は融雪槽５を示す図であり、図２（ａ）は、融雪槽５の平面概略図、図２（ｂ）は散水管２５を示す図である。なお、図２（ａ）においては、後述するシュータ３５の図示を省略する。
【００４０】
揚水ポンプ１３等と接続される配管１６は、融雪槽５の下方に設けられたタンク２３に接続される。タンク２３の上面には複数の散水管２５が接続される。散水管２５は、内部に地下水等の水が流れ、融雪槽５内に散水するための管状部材であり、例えば鋼管の上端が閉じられた形状である。したがって、揚水ポンプ１３からの地下水等はタンク２３へ送水され、タンク２３から各散水管２５へ流れる。
【００４１】
図１に示すように、散水管２５は上方に向けて起立している。また、図２（ｂ）に示すように、散水管２５には複数のノズル２９が設けられる。ノズル２９は、例えば散水管２５に設けられた孔であり、散水管２５から水が散水される部位である。
【００４２】
ノズル２９は、散水管２５に所定の間隔をあけて複数設けられる。また、ノズル２９の向きは、１方向だけでなく、複数方向であってもよい。また、ノズル２９の向きや配置を散水管２５毎に変えてもよい。なお、ノズル２９は、散水管２５の上方（例えば散水管２５の上半分位置）に設けることが望ましい。
【００４３】
図３は、融雪槽５に雪を投入した際の状態を示す図である。図３（ａ）に示すように、融雪槽５の上方は、通常、蓋３３で閉じられている。雪３１を投入する際には、まず蓋３３が開けられる。
【００４４】
次いで、図３（ｂ）に示すように、雪３１が融雪槽５内に落とされる。通常、除雪後の雪は固められており、塊状の雪となっている場合が多い。しかし、上方に起立した複数の散水管２５上へ落とされた雪３１は、散水管２５によって一部は砕かれて細かく分断される。また、完全に分断されない雪３１も散水管２５に突き刺さるように融雪槽５内を落下する。
【００４５】
なお、図３（ｂ）では、雪３１が散水管２５に突き刺さり、雪３１が散水管２５の途中で止まっている状態であるが、通常は、散水管２５内を流れる地下水等の温度で、散水管２５との接触部の雪３１は即座に溶かされ、また、散水管２５からの散水された水の一部が散水管２５を伝って雪３１を溶かし、雪３１は速やかに融雪槽５の下方に落ちる。さらに下方に落ちた雪の上方から、散水管２５に設けられたノズルによって散水され、融雪槽５内の融雪が進行する。
【００４６】
融雪槽５の下方には、隣接する蓄熱槽７へ接続する配管２７が設けられる。また、配管２７方向へ傾斜するシュータ３５が設けられる。シュータ３５は、融雪後の水や、散水された水、さらにシャーベット状または小片状の雪などを、配管２７を介して隣接する蓄熱槽７へスムーズに流すための板状部材である。したがって、散水管２５はシュータ３５を貫通するように設けられる。
【００４７】
以上のようにして、融雪槽５内に投入された雪３１が溶かされて、溶けた水や溶け残った雪等が次工程である蓄熱槽７へ送られる。なお、融雪槽５の外面には、図示を省略した断熱層が設けられることが望ましい。
【００４８】
次に蓄熱槽７について説明する。図４は蓄熱槽７およびピット９を示す図であり、図４（ａ）は立面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＫ部拡大図である。蓄熱槽７には、融雪槽５からの水等が流れる配管２７が設けられる。また、蓄熱槽７内には、複数の樹脂ブロック３７が上方まで積み上げられて設けられる。なお、図においては、下方２段および最上段のみの樹脂ブロック３７を記載し、他段の樹脂ブロック３７は図示を省略する。樹脂ブロック３７は水が流れる空間を確保する。蓄熱槽内に貯留される水は、蓄熱槽７内の樹脂ブロック３７により形成された貯留空間をゆっくりと流れ、この際に温度等が均一化される。また、融雪槽５から流入した水に含まれる雪は、樹脂製ブロック３７の間を流れながら完全に融解される。ここで、樹脂ブロック３７は、蓄熱槽７の側壁の周りの土砂の圧力（土圧）や蓄熱槽上面に被覆される土砂やアスファルト等の舗装面の圧力に耐えるように構成するのが望ましい。また、図４（ｂ）に示すように、蓄熱槽７の上面は断熱のため、地面に露出するのではなく、上蓋３８上を土砂４４で被覆することが望ましい。この場合、蓄熱槽７内の点検を行うための点検口４０を設けておくことが望ましい。点検口４０は、定期的な槽内の点検等を行うための作業用ピットである。点検口４０を設ける場合、点検口４０に該当する部位には、上下方向に連通するように樹脂ブロック３７が配置されておらず、点検口４０と樹脂ブロック３７との仕切りには、着脱式の仕切り板や透明な仕切り板などによる仕切り壁４６が設けられる。上蓋３８には、点検口４０に該当する位置に孔が設けられ、孔の上方には開閉可能な蓋４２が設けられる。蓋４２は土砂４４と略同厚みであり、土砂４４の上面は平になる。また、必要に応じて、蓄熱槽７の上面と土砂などで形成される被覆層の間または蓄熱槽７側面の外周には、例えば樹脂製の断熱材などを敷き詰めることができるが、このようにすれば、さらに断熱性が向上する。
【００４９】
蓄熱槽７の下方には、隣接するピット９と接続するための配管３９が設けられる。ピット９には、さらに隣接する浸透槽１１と接続するための配管４３が設けられる。配管２７と配管４３は、所定高さ位置に設けられる。一方、配管３９は配管２７、配管４３よりも低い位置に設けられる。したがって、例えば配管２７と配管４３とが同じ高さであれば、配管２７、配管４３の高さまで水が貯留される。
【００５０】
ピット９は配管３９よりも深い。したがって、ピット９内には常に水が貯留されており、循環ポンプ１５、中水ポンプ１７は、ピット９内の水を必要に応じて汲みだすことができる。たとえば、蓄熱槽７の水温が所定温度以上の場合や、融雪槽５内の雪量に応じて循環ポンプ１５を運転することもできる。
【００５１】
なお、前述の通り、ピット９を蓄熱槽７と一体化することもでき、蓄熱槽７内にポンプを配置することもできる。この場合、配管２７および蓄熱槽７から流出するための配管（配管３９）の高さを、蓄熱槽７の貯留水位に対応する高さとすればよい。
【００５２】
なお、蓄熱槽７の外周は図示を省略した断熱材が設けられる。断熱材としては、例えばポリスチレンの発泡体などが使用できる。
【００５３】
次に、浸透槽１１について説明する。図５は蓄熱槽１１を示す図である。ピット９（蓄熱槽７）の水位が配管４３よりも高くなると、ピット９内の水がオーバーフローし、配管４３から浸透槽１１内へ流入する。浸透槽１１内には、複数の樹脂ブロック４５が設けられる。樹脂ブロック４５は水が流れる空間を確保する。
ここで、樹脂ブロック４５は、浸透槽１１の側壁の周りの土砂の圧力（土圧）や蓄熱槽１１上面に被覆される土砂やアスファルト等の舗装面の圧力に耐えるように構成するのが望ましい。また、蓄熱槽７と同様に、浸透槽１１の上面は断熱のため、地面に露出するのではなく、土砂で被覆することができる。この場合、蓄熱槽７と同様に、仕切り壁４８等により点検口４９を設けることが望ましい。また、必要に応じて、浸透槽１１の上面と土砂などで形成される被覆層の間または浸透槽１１側面の外周には、例えば樹脂製の断熱材などを敷き詰めることができるが、このようにすれば、さらに断熱性が向上する。
【００５４】
浸透槽１１の下方は透水シートが設けられる。したがって、浸透槽１１からは水が地面に浸透する。
【００５５】
以上説明したように、本発明の実施形態にかかる融雪装置１によれば、融雪槽５内に上方に起立する複数の散水管２５が設けられるため、融雪槽５に投入された雪を、散水管２５によって分断することができる。また、散水管２５に突き刺さるような状態となった雪に対しても、効率良く雪を溶かすことができる。さらに、散水管２５との接触部の雪は速やかに融解されるため、雪が融雪槽５内の上方に堆積することもなく速やかに下方に落とすことができる。
【００５６】
また、蓄熱槽７が設けられるため、融雪槽５から流出した溶け残った雪が蓄熱槽７内で貯留され、その際に蓄熱槽７内の水と十分に接触する時間が確保されるため、確実に雪を溶かすことができる。
【００５７】
また、ピット９（蓄熱槽７）に貯留された水の一部をポンプによって散水管２５に送水し、地下水と混合して使用できるため、地下水の揚水量を抑えることができる。このため、十分な水量を確保でき、効率良く融雪を行うことができる。
【００５８】
また、ピット９（蓄熱槽７）で貯留された水の一部を中水として利用するか排水として排水溝に流すことができるため、より有効に水を活用したりすることができる。このような融雪装置１を地域の所定箇所に複数設けることで、除雪された雪の運搬等の問題を解消することができる。
【００５９】
次に、その他の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、図１〜図５に示す融雪装置１等と同一の機能を果たす構成要素には、図１〜図５と同一番号を付し、重複した説明を避ける。
【００６０】
図６は、散水管の別の実施形態を示す図である。融雪装置１に設けられる散水管２５に代えて、図６に示すような散水管５１、５５を使用することもできる。
【００６１】
図６（ａ）に示すように、散水管５１は散水管２５に対して、外方に羽５３が設けられる点で異なる。羽５３は、散水管５１の外面から外方に向けて複数設けられる。なお、図６（ａ）に示す例では４枚の羽が散水管５１を中心に放射状に設けられるが、羽５３の枚数はこれに限られない。また、羽５３は、散水管５１の長手方向全長に亘って設けられてもよいが、例えば散水管５１の上方のみなど部分的に設けてもよい。
【００６２】
羽５３は例えば鋼製であり、散水管５１には溶接等で接合される。羽５３は、上方から投入された雪を効率良く分断するための刃としての機能と、散水管５１が雪の重み等で湾曲しないようにするための補強としての機能を有する。
【００６３】
図６（ｂ）に示す散水管５５は、散水管５５の外周に散水管５５の軸方向に対して螺旋状に螺旋羽５７が設けられる。螺旋羽５７は例えば鋼製であり、散水管５５には溶接等で接合される。螺旋羽５７も羽５３と同様に上方から投入された雪を分断する際ための刃としての機能と、雪の重み等で散水管５５が湾曲しないようにするための補強としての機能を有する。
【００６４】
散水管５１、５５は、さらに、回転させることもできる。例えば、タンク２３との接合部に回転部を設け、散水管５５を螺旋羽５７とともに回転させれば、雪を強制的に下方に押し込む効果が得られる。
【００６５】
なお、融雪槽５内の散水管２５を必ずしも全て散水管５１、５５等へ置き換える必要はない。例えば、融雪槽５内の中心の散水管のみを散水管５５として、他の散水管は通常の散水管２５等とすることもできる。この場合、中央の散水管５５のみ他の散水管に対してやや太径として、さらに、散水管５５のみを回転させることもできる。
【００６６】
図７は、別の実施形態にかかる融雪槽５を示す図である。本実施形態における融雪槽５内に設けられるタンク２３には、起振器５９が設けられる。起振器５９は、タンク２３に対して、例えば水平方向に振動を与えることができる。タンク２３に伝達された振動は、タンク２３と接合される散水管２５に伝達され、散水管２５は所定の周波数で振動する。このため、散水管２５による雪の分断能力を増加することができる。
【００６７】
なお、散水管２５に加えられる振動の周波数は特定されない。また、非常に低い周波数（振動というよりも揺れ）であってもよい。この場合、起振器５９ではなく、その他の機械的手段等を用いて散水管２５を揺らして、雪の分断等の促進を行うこともでき、振動付与手段としてはいかなるものも用いることができる。なお、例えば、散水管２５を振動させる場合には、シュータ３５を貫通する散水管２５とシュータ３５との隙間には、散水管２５の振動（変位）を許容するだけのゴムなどの弾性体のシール等を設けておけばよいが、散水管２５とシュータ３５との隙間のシール機構は、散水管の振動を妨げない限り、どのような構成としても良い。
【００６８】
図８は、さらに別の実施形態にかかる融雪装置７０を示す図である。融雪装置７０は、融雪装置１と略同一の構成であるが、配管等の構成が異なる。
【００６９】
融雪装置７０は融雪装置１に対して、さらに配管７１、７３が設けられる。配管７１は、配管１６及び蓄熱槽７を接続し、蓄熱槽７に送水するための配管である（図中矢印Ｊ方向）。前述の通り、蓄熱槽７内の水温がある程度ないと、溶け残った雪等がなかなか解けず、蓄熱槽７等に雪が堆積する恐れがある。したがって、必要に応じて水温の高い地下水を蓄熱槽７に追加し、蓄熱槽７内の水温が低くなり過ぎないようにすることができる。
【００７０】
配管７３は、配管１６と融雪槽５とを接続し、融雪槽５内のシュータ３５の上端近傍に散水するためのものである。融雪槽５内に投入された雪は、散水管２５等により砕かれて、融雪槽５の下方に設けられたシュータ３５上に達する。したがって、シュータ３５上に堆積する雪を速やかに融解して、蓄熱槽７へ送り込む必要がある。このため、シュータ３５の上方より水を流し、シュータ３５上の雪を溶かしつつ蓄熱槽７側へ水を送りこむ。
【００７１】
なお、配管７１、７３は配管１６と接続したが、配管１９と接続してもよい。また、各配管に弁を設け、各配管を流れる水の流れを制御してもよい。
【００７２】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７３】
例えば、一つの融雪槽５に対して、複数の蓄熱槽を併設することもできる。この場合、中水ポンプ１７と循環ポンプ１５とを別々に設置することもできる。また、融雪槽５が十分な融雪能力を有するのであれば、融雪槽５と浸透槽１１とを直接接続することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１、７０………融雪装置
３………揚水部
５………融雪槽
７………蓄熱槽
９………ピット
１１………浸透槽
１３………揚水ポンプ
１５………循環ポンプ
１６………配管
１７………中水ポンプ
１９………配管
２１………図面
２３………タンク
２５………散水管
２７………配管
２９………ノズル
３１………雪
３３………蓋
３５………シュータ
３７、４５………樹脂ブロック
３８………上蓋
３９、４１、４３………配管
４０、４９………点検口
４２………蓋
４４………土砂
４６、４８………仕切り壁
５１、５５………散水管
５３………羽
５７………螺旋羽
５９………起振器
７１、７３………配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水によって雪を溶かす融雪装置であって、
地下水をくみ上げる第１のポンプと、
前記第１のポンプによって揚水された地下水を散水して雪を溶かす融雪槽と、
前記融雪槽から流出した水を地下に浸透させる浸透槽と、
を具備し、
前記融雪槽の内部には、前記第１のポンプと接続されて上方に起立する複数の散水管が設けられ、前記散水管から前記地下水を散水することを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記融雪槽と前記浸透槽との間には、蓄熱槽が設けられ、
前記蓄熱槽は、前記融雪槽からの水を所定水位まで貯留可能であり、
前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第２のポンプが設けられ、前記第２のポンプによって汲みだされた水は、前記地下水ととともに前記散水管に送水可能であることを特徴とする請求項１記載の融雪装置。
【請求項３】
前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第３のポンプが更に設けられ、
前記第３のポンプによって汲みだされた水は、排水溝に流すか、或いは中水として利用することを特徴とする請求項２記載の融雪装置。
【請求項４】
前記散水管を振動させることが可能な振動手段が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の融雪装置。
【請求項５】
前記散水管の外面には、前記散水管の外方に向けて羽が設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の融雪装置。
【請求項６】
前記散水管の外面には、前記散水管の軸方向に螺旋状の羽が設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の融雪装置。
【請求項７】
複数の前記散水管の内、少なくとも一部が回転可能な回転手段を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の融雪装置。
【請求項８】
地下水によって雪を溶かす融雪方法であって、
第１のポンプと、前記第１のポンプと接続された融雪槽と、前記融雪槽と接続された蓄熱槽と、前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだし可能な第２のポンプと、前記蓄熱槽から流出した水が流入する浸透槽と、を具備する融雪装置を用い、
前記第１のポンプにより地下水を揚水するとともに、前記第２のポンプで蓄熱槽に貯留された水の一部を汲み上げ、
前記第１および第２のポンプにより、前記融雪槽内で上方に起立する複数の散水管から雪に散水して、前記融雪槽内の雪を溶かし、
前記融雪槽から流出した水および雪の一部を前記蓄熱槽で貯留して完全に雪を溶かし、
前記蓄熱槽から流出した水を前記浸透槽で地下に浸透させることを特徴とする融雪方法。
【請求項１】
地下水によって雪を溶かす融雪装置であって、
地下水をくみ上げる第１のポンプと、
前記第１のポンプによって揚水された地下水を散水して雪を溶かす融雪槽と、
前記融雪槽から流出した水を地下に浸透させる浸透槽と、
を具備し、
前記融雪槽の内部には、前記第１のポンプと接続されて上方に起立する複数の散水管が設けられ、前記散水管から前記地下水を散水することを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記融雪槽と前記浸透槽との間には、蓄熱槽が設けられ、
前記蓄熱槽は、前記融雪槽からの水を所定水位まで貯留可能であり、
前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第２のポンプが設けられ、前記第２のポンプによって汲みだされた水は、前記地下水ととともに前記散水管に送水可能であることを特徴とする請求項１記載の融雪装置。
【請求項３】
前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだすことが可能な第３のポンプが更に設けられ、
前記第３のポンプによって汲みだされた水は、排水溝に流すか、或いは中水として利用することを特徴とする請求項２記載の融雪装置。
【請求項４】
前記散水管を振動させることが可能な振動手段が設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の融雪装置。
【請求項５】
前記散水管の外面には、前記散水管の外方に向けて羽が設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の融雪装置。
【請求項６】
前記散水管の外面には、前記散水管の軸方向に螺旋状の羽が設けられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の融雪装置。
【請求項７】
複数の前記散水管の内、少なくとも一部が回転可能な回転手段を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の融雪装置。
【請求項８】
地下水によって雪を溶かす融雪方法であって、
第１のポンプと、前記第１のポンプと接続された融雪槽と、前記融雪槽と接続された蓄熱槽と、前記蓄熱槽で貯留された水の一部を汲みだし可能な第２のポンプと、前記蓄熱槽から流出した水が流入する浸透槽と、を具備する融雪装置を用い、
前記第１のポンプにより地下水を揚水するとともに、前記第２のポンプで蓄熱槽に貯留された水の一部を汲み上げ、
前記第１および第２のポンプにより、前記融雪槽内で上方に起立する複数の散水管から雪に散水して、前記融雪槽内の雪を溶かし、
前記融雪槽から流出した水および雪の一部を前記蓄熱槽で貯留して完全に雪を溶かし、
前記蓄熱槽から流出した水を前記浸透槽で地下に浸透させることを特徴とする融雪方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１５９５７４（Ｐ２０１０−１５９５７４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１９０（Ｐ２００９−２１９０）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９４０２２７９４）古河総合設備株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（３９４０２２７９４）古河総合設備株式会社 (8)
【Ｆターム（参考）】
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