融雪装置
【課題】放熱側ポンプの異常を検出しなくても熱媒体の循環異常に対応できる融雪装置を提供する。
【解決手段】放熱側ポンプ３２が故障すると、給湯装置２〜４によって加熱された不凍液は、バイパス管１８を経由して給湯装置２〜４に逆流する。この場合、不凍液に戻り温度によって制御されるバーナ５０の点火と消火の切り替え頻度は、正常時に比べて高くなる。融雪装置の制御装置は、逆流検知処理において、所定時間当たりの点火回数が所定回数以上であった場合に循環異常とみなす。この場合、バーナ５０を消火し、さらに給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２を停止することで、融雪運転を強制的に終了する。よって、放熱側ポンプ３２のモータ回転数の異常を検出しなくても、不凍液の循環異常を検出できるので、安全性の高い融雪装置を提供できる。
【解決手段】放熱側ポンプ３２が故障すると、給湯装置２〜４によって加熱された不凍液は、バイパス管１８を経由して給湯装置２〜４に逆流する。この場合、不凍液に戻り温度によって制御されるバーナ５０の点火と消火の切り替え頻度は、正常時に比べて高くなる。融雪装置の制御装置は、逆流検知処理において、所定時間当たりの点火回数が所定回数以上であった場合に循環異常とみなす。この場合、バーナ５０を消火し、さらに給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２を停止することで、融雪運転を強制的に終了する。よって、放熱側ポンプ３２のモータ回転数の異常を検出しなくても、不凍液の循環異常を検出できるので、安全性の高い融雪装置を提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、路面の融雪対象領域内に埋設された放熱用のパイプに、給湯装置で加熱した熱媒体を循環させて、融雪対象領域内の積雪を溶かす融雪装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この融雪装置は、熱源機としての給湯装置と、給湯装置からパイプに熱媒体を供給する往き管と、融雪対象領域を流れた熱媒体を給湯装置に戻す戻り管と、戻り管から給湯装置を経由せずに、戻り管内を流れる熱媒体の一部を分流して往き管内に合流させるバイパス管と、戻り管に設けられた循環ポンプとを備えている。バイパス管には、手動式の流量調整バルブが設けられている。
【０００３】
上記構成を有する融雪装置において、循環ポンプが駆動すると、給湯装置で加熱された熱媒体が往き管を介してパイプを循環することで路面温度が上昇するので、融雪対象領域内の積雪が溶ける。パイプを循環した熱媒体は戻り管を流れて給湯装置に戻る。戻り管を流れる熱媒体の一部は、バイパス管を流れて往き管内の熱媒体と合流し、そのままパイプを循環する。戻り管と往き管との間にバイパス管を設けることで、戻り管を流れる熱媒体の流路抵抗が低減される。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の融雪装置では、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量と、戻り管からバイパス管に流れる熱媒体の流量との比率は固定である。それ故、給湯装置に流れる不凍液の流量は、路面に埋設されたパイプの流路抵抗によって大きく変化してしまう。さらにパイプの流路抵抗は現場毎で異なる。従って、工事業者が現場にて、バイパス管に設けた流量調整バルブを調整しなければならず、手間であった。
【０００５】
そこで、本件出願人は、給湯装置に流す不凍液の流量を自動で調整できる融雪装置（特願２０１０−１２９７０１）を提案した。この融雪装置では、戻り管に給湯装置側ポンプを設け、バイパス管に放熱側ポンプを設けている。給湯装置側ポンプは、給湯装置に供給する不凍液の流量を調整する。放熱側ポンプは、融雪対象領域に埋設されたヒーティングパイプに循環させる不凍液の流量を調整する。これら２つのポンプを適切に制御することで、融雪装置内を流れる不凍液の流量が正常に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４２５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、後者の構成を有する融雪装置において、放熱側ポンプが故障した場合、往き管を流れる不凍液が、融雪対象領域内に埋設されたヒーティングパイプを経由せずに、バイパス管を通って戻り管に逆流する可能性があった。また、バイパス管には、ヒーティングパイプを循環する不凍液を流れるので、バイパス管の径は余裕を持たせて大きくしている。それ故、放熱側ポンプが故障すると、不凍液はバイパス管を逆流し易い。放熱側ポンプの故障は、通常、ポンプのモータ回転数の異常を検出すれば速やかに対応できる。しかし、万が一、モータ回転数の異常を検出できない場合は、循環異常に対応できない可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、放熱側ポンプの異常を検出しなくても熱媒体の循環異常に対応できる融雪装置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】
【０００９】
本発明の請求項１に係る融雪装置は、熱源であるバーナを内蔵した給湯装置を備え、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、前記給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、前記融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置において、前記バーナによって加熱された熱媒体を前記パイプに供給するための往き管と、前記パイプを循環した熱媒体を前記給湯装置に戻すための戻り管と、前記戻り管と前記往き管とをバイパスして、前記戻り管を流れる熱媒体の一部を分流して前記往き管に供給するバイパス管と、前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分よりも熱媒体が流れる方向の下流側に設けられ、前記戻り管から前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する給湯装置側ポンプと、前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管から前記往き管に流れる熱媒体の流量を調整する放熱側ポンプと、前記給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する入水温度検出手段と、当該入水温度検出手段によって検出された前記入水温度に基づき、前記バーナの点火消火を制御するバーナ制御手段と、当該バーナ制御手段によって制御される前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上であるか否かを判断する判断手段と、当該判断手段によって、前記バーナの点火及び消火の切り替え頻度が所定以上であると判断された場合に、前記融雪装置の運転を強制的に停止する融雪運転強制停止手段とを備えている。
【００１０】
また、請求項２に係る発明の融雪装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、連続して繰り返される点火又は消火の回数が所定時間において所定回数以上であった場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明の融雪装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、連続して繰り返される点火と消火の間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の融雪装置では、バーナによって加熱された熱媒体は、往き管を通ってパイプに流れる。パイプを循環した熱媒体は、戻り管を通って給湯装置に戻る。戻り管を流れる熱媒体の一部は、バイパス管を通って往き管に流れ、往き管内を流れる熱媒体と合流する。給湯装置側ポンプは、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する。放熱側ポンプは、バイパス管から往き管に流れる熱媒体の流量を調整する。入水温度検出手段は、給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する。バーナ制御手段は、入水温度検出手段によって検出された入水温度に基づき、バーナの点火消火を制御する。給湯装置で加熱された熱媒体を、融雪対象領域内に埋設されたパイプを循環させることで、融雪対象領域内の積雪を融雪する。
【００１３】
融雪運転中に放熱側ポンプが故障すると、給湯装置で加熱された熱媒体が、バイパス管を逆流し、給湯装置側ポンプによって給湯装置内に再び流れ込む。この場合、入水温度が上昇するので、バーナの点火と消火の切り替え頻度は正常時に比べて高くなる。そこで、判断手段は、バーナの点火及び消火の頻度が所定以上であるか否かを判断する。判断手段によって、点火及び消火の切り替え頻度が所定以上であると判断した場合、逆流を生じている可能性がある。よって、融雪運転強制停止手段は、例えば、バーナを消火し、かつ給湯装置側ポンプ及び放熱側ポンプを停止することで、融雪装置の運転を強制的に停止する。これにより、放熱側ポンプの故障を検出できなかった場合でも、熱媒体の循環異常を確実に検出できるので、安全性の高い融雪装置を提供できる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の融雪装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、連続して繰り返される点火又は消火の回数が所定時間において所定回数以上であった場合に、バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断する。正常時の所定時間における点火又は消火の回数が所定回数未満であるとしたならば、所定回数以上の場合は何らかの循環異常を生じている可能性が高い。このような判断基準を設けることで、逆流を確実に検出できる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明の融雪装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、連続して繰り返される点火と消火の間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断する。正常時において連続して繰り返される点火と消火の間隔を基準時間とした場合に、点火と消火の間隔が基準時間以下であれば何らかの循環異常を生じている可能性が高い。さらに、このような基準時間以下の間隔が所定回数以上続いた場合に、点火及び消火の頻度が所定以上と判断することで、逆流の誤検出を防止できる。従って、逆流検出の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】融雪装置１の構成を示す概略図である。
【図２】融雪装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】融雪運転制御処理のメインのフローチャートである。
【図４】逆流検知処理のフローチャートである。
【図５】逆流発生時の点火と消火のタイミングチャート（その１）である。
【図６】逆流検知処理の変形例のフローチャートである。
【図７】逆流発生時の点火と消火のタイミングチャート（その２）である。
【図８】変形例である融雪装置１５０の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態である融雪装置１について、図面に基づいて説明する。これらの図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。以下に記載されている装置の構造などは、特に特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【００１８】
はじめに、融雪装置１の構成について、図１を参照して説明する。融雪装置１は、親機である給湯装置２と、子機である給湯装置３，４とを熱源機として備える。融雪対象領域６の地中には、放熱用のヒーティングパイプ１９が幾重にも屈曲して埋設されている。融雪装置１では、給湯装置２〜４で加熱された不凍液を熱媒体として、ヒーティングパイプ１９に流すことによって、融雪対象領域６内の地面の温度が上昇する。これにより、融雪対象領域６内の積雪を溶かすことができる。ヒーティングパイプ１９を流れた不凍液は、後述する各種配管７〜１３を介して給湯装置２〜４に戻る。給湯装置２〜４で再び加熱された不凍液は、後述する各種配管１４〜１７を介して、ヒーティングパイプ１９を再び流れる。融雪装置１では、このような融雪運転を行うことが可能である。
【００１９】
次に、給湯装置２の構造について、図１を参照して説明する。給湯装置２は親機として機能する。給湯装置２の筐体２Ａの底部には、ガスが流入するガス流入口４１と、ヒーティングパイプ１９を流れて戻った不凍液が流入する入水口４２と、筐体２Ａ内で加熱された不凍液を出水させる出水口４３とが各々設けられている。筐体２Ａの燃焼室にはバーナ５０が設けられている。バーナ５０には、ガス流入口４１に接続されたガス供給管４５が接続されている。バーナ５０の近傍には、火炎温度を検知するための熱電対１０５（図２参照）、失火を検知するためのフレームロッド１０６（図２参照）、バーナ５０に点火するためのイグナイタ１０７（図２参照）が各々設けられている。
【００２０】
ガス供給管４５のガスが流れる上流側には、ガス流路の開閉を行うガス電磁弁５１が設けられている。その下流側には、ガス流量を調整して、バーナ５０の火力を調整するガス比例弁５２が設けられている。入水口４２と出水口４３との間には、不凍液が流れる配管４６が設けられている。配管４６の途中には熱交換器（図示外）が設けられている。配管４６において熱交換器よりも上流側には、配管４６を流れる不凍液の戻り流量を検知するための流量センサ５６と、不凍液の戻り温度（給湯装置２に対する入水温度）を検知するための戻り温度サーミスタ５５とが設けられている。
【００２１】
さらに、給湯装置２には、融雪装置１の融雪動作を制御する制御装置５（図２参照）と、融雪装置１の動作を指示するリモコン３６と、融雪対象領域６内の積雪を感知するための降雪センサ３８と、融雪対象領域６の路面温度を検出するための路面温度センサ３５とが各々設けられている。リモコン３６には、融雪装置１の融雪動作中に不凍液の循環異常が発生したことを報知するための異常ランプ３７が設けられている。図１では、路面温度センサ３５は、融雪対象領域６の略中央に設置されているが、位置は限定されない。
【００２２】
次に、給湯装置３，４の構造について、図１を参照して説明する。給湯装置３，４は子機として機能する。給湯装置３，４は、給湯装置２の構成とほぼ同じである。給湯装置３の筐体３Ａの底部には、ガス流入口６１と、入水口６２と、出水口６３とが各々設けられている。給湯装置４の筐体４Ａの底部にも、ガス流入口８１と、入水口８２と、出水口８３とが各々設けられている。給湯装置３，４の筐体３Ａ，４Ａ内には、給湯装置２と同様のバーナ５０、ガス供給管４５、ガス電磁弁５１、ガス比例弁５２、配管４６が各々設けられている。
【００２３】
次に、融雪装置１の配管構成について、図１を参照して説明する。ヒーティングパイプ１９の不凍液が流れる下流側の一端部には、第１戻り管７の一端部が接続されている。第１戻り管７の他端部は、第１戻り管７から供給された不凍液中から空気を分離するためのエアセパレータ８の底部に接続されている。エアセパレータ８の底部には、第２戻り管９の一端部がさらに接続されている。第２戻り管９の他端部には、２流路に分岐する分岐部２１が設けられている。分岐部２１の一方には、給湯装置２〜４に不凍液を供給するための第３戻り管１０の一端部が接続され、他方には後述するバイパス管１８の一端部が接続されている。
【００２４】
第３戻り管１０は、給湯装置２〜４に亘って延設されている。第３戻り管１０には、不凍液が流れる方向の上流側から下流側に向かって順に、接続部２２，２３，２４が各々設けられている。接続部２２には、分岐管１１の一端部が接続されている。分岐管１１の他端部は、給湯装置２の入水口４２に接続されている。接続部２３には、分岐管１２の一端部が接続されている。分岐管１２の他端部は、給湯装置３の入水口６２に接続されている。接続部２４には、分岐管１３の一端部が接続されている。分岐管１３の他端部は、給湯装置４の入水口８２に接続されている。第３戻り管１０の上流側であって分岐部２１と接続部２２との間には、給湯装置側ポンプ３１が設けられている。給湯装置側ポンプ３１は、給湯装置２〜４に供給する不凍液の流量を調整する。給湯装置側ポンプ３１は、直流電源で駆動するＤＣポンプである。従って、給湯装置側ポンプ３１が駆動すると、第３戻り管１０を流れる不凍液は、接続部２２，２３，２４から、各分岐管１１，１２，１３を介して、各給湯装置２，３，４に流入する。
【００２５】
一方、ヒーティングパイプ１９の不凍液が流れる上流側の一端部には、給湯装置２〜４で加熱された不凍液をヒーティングパイプ１９に流すための往き管１７の一端部が接続されている。往き管１７は、第３戻り管１０と同様に、給湯装置２〜４に亘って延設されている。往き管１７には、不凍液が流れる方向の下流側から上流側に向かって順に、接続部２５，２６，２７が各々設けられている。接続部２５には、分岐管１４の一端部が接続されている。分岐管１４の他端部は、給湯装置２の出水口４３に接続されている。接続部２６には、分岐管１５の一端部が接続されている。分岐管１５の他端部は、給湯装置３の出水口６３に接続されている。接続部２７には、分岐管１６の一端部が接続されている。分岐管１６の他端部は、給湯装置３の出水口８３に接続されている。各給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、各出水口４３，６３，８３から、各分岐管１４，１５，１６を流れ、接続部２５，２６，２７から往き管１７に流れて合流し、ヒーティングパイプ１９に向けて流れる。
【００２６】
さらに、往き管１７において接続部２５よりも下流側には、第２戻り管９の分岐部２１に一端部が接続されたバイパス管１８を流れる不凍液と、往き管１７を流れる不凍液とが合流する合流部２８が設けられている。バイパス管１８は、第２戻り管９を流れた不凍液の一部を、給湯装置２〜４を通さずにそのまま往き管１７に流すものである。バイパス管１８には、放熱側ポンプ３２が設けられている。放熱側ポンプ３２は、バイパス管１８を流れる不凍液の流量を調整することで、融雪装置１における全体の循環量を調整する。放熱側ポンプ３２も、直流電源で駆動するＤＣポンプである。往き管１７において合流部２８の下流側には、往き管１７を流れる不凍液の往き温度を検出するための往き温度サーミスタ５８が設けられている。
【００２７】
ところで、エアセパレータ８の上部には、エアー抜き弁７２を有するラジエータキャップ７３が設けられている。ラジエータキャップ７３には、エアセパレータ８内の不凍液の余剰分が流れる配管７４が設けられている。配管７４は、エアセパレータ８の隣に設けられた膨張タンク７０の内側に挿入されている。膨張タンク７０は、給湯装置２〜４の各配管を循環する不凍液の温度変化による膨張収縮を吸収する。これにより、融雪装置１が保持する不凍液を所定量に調整できる。膨張タンク７０の上部には、膨張タンク７０内に不凍液を供給するための不凍液補給口７５と、タンク内の水位を検出するための水位電極７６とが設けられている。膨張タンク７０の側面上部には、タンク内からオーバフローした不凍液を外部に排出するためのオーバーフロー水排管７８が設けられている。
【００２８】
次に、融雪装置１の電気的構成について、図２を参照して説明する。融雪装置１は、制御装置５を給湯装置２の筐体２Ａ（図１参照）内に備えている。制御装置５は、融雪装置１の制御を司るＣＰＵ１０１を備えている。ＣＰＵ１０１には、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＥＥＰＲＯＭ１０４とが各々接続されている。ＲＯＭ１０２は、融雪運転制御プログラム等の各種プログラム、各種データの初期値等を記憶する不揮発性記憶素子である。ＲＡＭ１０３は、実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データ等を記憶する読み出し及び書き込み可能な揮発性記憶素子である。ＥＥＰＲＯＭ１０４は、カウンタやパラメータ等を記憶する不揮発性記憶素子である。なお、図示しないが、制御装置５には、ＣＰＵ１０１に対してクロックを供給する発振子が設けられている。制御装置５は、電源としての電池２０を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ１０１には、ガス比例弁駆動回路５２Ａと、マグネット駆動回路５１Ａと、熱電対回路１１５と、フレームロッド回路１１６と、イグナイタ回路１１７と、異常ランプ駆動回路３７Ａと、入出力（I／O）インターフェース１２１とが各々接続されている。ガス比例弁駆動回路５２Ａには、ガス比例弁５２が接続されている。マグネット駆動回路５１Ａには、ガス電磁弁５１が接続されている。熱電対回路１１５には、熱電対１０５が接続されている。フレームロッド回路１１６には、フレームロッド１０６が接続されている。イグナイタ回路１１７には、イグナイタ１０７が接続されている。異常ランプ駆動回路３７Ａには、異常ランプ３７が接続されている。熱電対回路１１５及びフレームロッド回路１１６から出力される検出信号により駆動する安全回路１１４が、マグネット駆動回路５１Ａに接続されている。
【００３０】
入出力インターフェース１２１には、給湯装置側ポンプ駆動回路３１Ａと、放熱側ポンプ駆動回路３２Ａと、往き温度サーミスタ（ＴＨ）５８と、戻り温度サーミスタ（ＴＨ）５５と、流量センサ５６と、路面温度センサ３５と、降雪センサ３８と、リモコン３６とが各々接続されている。給湯装置側ポンプ駆動回路３１Ａには、給湯装置側ポンプ３１が接続されている。放熱側ポンプ駆動回路３２Ａには、放熱側ポンプ３２が接続されている。
【００３１】
次に、不凍液について説明する。本実施形態で使用される不凍液は、主に、エチレングリコールや、プロピレングリコール等のグリコール類を主成分とする一般的なものである。不凍液の粘性抵抗は、不凍液の温度低下と共に上昇する。本実施形態では、不凍液の温度を所定温度範囲内に維持することで、不凍液の粘性抵抗が制御される。
【００３２】
次に、不凍液について、バーナ５０を点火させる点火温度と、消火させる消火温度とについて説明する。後述する融雪装置１の融雪運転制御処理では、不凍液の「点火温度」と、「消火温度」とが予め設定されている。消火温度は、不凍液が高温の状態で熱交換器に通水して加熱された場合に、筐体内の内胴の内側で沸騰する可能性がある温度の上限値とされる。例えば、不凍液の沸騰温度を８５℃とした場合、消火温度を４５℃に設定する。点火温度は、これより低い温度（例えば、４５℃より１０℃低い３５℃）に設定する。消火温度は、例えば、２０〜６０℃の範囲内で変更可能にする。従って、不凍液の戻り温度が点火温度以下であれば、バーナ５０を点火し、点火温度を超えていれば、バーナ５０を点火する必要はない。一方、戻り温度が消火温度以上であれば、バーナ５０を消火し、消火温度未満であれば、バーナ５０を消火する必要はない。
【００３３】
次に、ＣＰＵ１０１によって実行される融雪運転制御処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。本処理は、融雪装置１の電源がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された「融雪運転制御プログラム」が呼び出されて実行される。
【００３４】
まず、運転条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１０）。運転条件とは、１．リモコン３６に設けられた運転スイッチ３９（図１参照）が押下されたこと、２．路面温度センサ３５によって検出された路面温度が所定温度以下（例えば、−１０℃）になったこと、３．降雪センサ３８が融雪対象領域６内において所定の積雪を検知したこと、の３つの条件である。これら３つの条件が揃うまでは（Ｓ１０：ＮＯ）、融雪動作を行う必要性に乏しいので、Ｓ１０に戻って待機状態となる。なお、これとは別に、例えば、何れか１つの条件を満たした場合に、融雪動作を行う運転モードを設けてもよい。
【００３５】
そして、運転条件が成立した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、融雪動作を行う必要性が高いので、給湯装置側ポンプ３１、及び放熱側ポンプ３２が同時にオンされる（Ｓ１１）。すると、不凍液が融雪装置１内を循環し始める。次いで、流量センサ５６によって、給湯装置２内の配管４６を通過する不凍液の戻り流量が検出され、その検出された戻り流量が循環正常流量以上か否かが判断される（Ｓ１２）。「循環正常流量」とは、例えば、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がそれぞれエアを噛むことなく稼働できる最低流量（例えば、２．０Ｌ／ｍｉｎ）である。
【００３６】
ここで、戻り流量が循環正常流量未満の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、循環異常であるので、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の故障、又は、第１戻り管７、エアセパレータ８、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１６、往き管１７、ヒーティングパイプ１９の破損等が考えられる。特に、給湯装置側ポンプ３１が故障すると、配管４６内を循環する不凍液の流量が不足し、空焚きによって熱交換器が破損する場合がある。そこで、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が強制的に停止され（Ｓ２７）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ２８）、処理が終了する。これにより、循環異常を速やかに報知できるので、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の不具合に迅速に対応できる。
【００３７】
一方、戻り流量が循環正常流量以上の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、少なくとも給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２は正常に稼働し、不凍液が融雪装置１内を正常に循環している。
【００３８】
次いで、給湯装置２内の戻り温度サーミスタ５５で検出された不凍液の戻り温度が、点火温度以下か否かが判断される（Ｓ１４）。戻り温度が点火温度を超えている場合（Ｓ１４：ＮＯ）、バーナ５０は点火されずに、Ｓ１４に戻る。戻り温度が点火温度以下になるまでは、バーナ５０が点火されない状態で、融雪装置１内を不凍液が循環する。よって、不凍液の温度は徐々に低下する。
【００３９】
そして、戻り温度が点火温度以下になった場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、給湯装置２〜４の各バーナ５０が各々点火される（Ｓ１５）。具体的には、各給湯装置２〜４において、ガス電磁弁５１が開かれ、ガス比例弁５２は緩点火動作とされるので、各バーナ５０にガスが供給される。これと同時に、イグナイタ１０７が連続的に放電されるので、各バーナ５０がそれぞれ点火される。
【００４０】
次いで、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が目標循環流量であるか否かが判断される（Ｓ１６）。本実施形態では、目標循環流量を１２Ｌ／ｍｉｎに設定している。目標循環流量を１２Ｌ／ｍｉｎに設定すると、各給湯装置２〜４に対してそれぞれ１２Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液がそれぞれ供給される。つまり、各給湯装置２〜４に対して１２Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液をそれぞれ供給するには、給湯装置側ポンプ３１は、３６Ｌ／ｍｉｎ（＝１２Ｌ／ｍｉｎ×３）の流量で不凍液を第３戻り管１０に供給すればよい。
【００４１】
ここで、不凍液は温度変化によって粘性抵抗が変動するので、給湯装置側ポンプ３１を同じ能力で制御していると、不凍液の流量も変動してしまう。さらに、現場毎で融雪面積が異なると、ヒーティングパイプ１９の流路抵抗が変わるため、不凍液の流量はさらに変動する。そこで、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が１２Ｌ／ｍｉｎになるように、給湯装置側ポンプ３１の能力が制御される。
【００４２】
例えば、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が目標循環流量でなかった場合（Ｓ１６：ＮＯ）、戻り流量が目標循環流量となるように、給湯装置側ポンプ３１の能力が調整される（Ｓ２９）。そして、Ｓ１６に戻り、不凍液の戻り流量が目標循環流量となった場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、燃焼比例温調制御が開始される（Ｓ１７）。
【００４３】
燃焼比例温調制御では、例えば、往き温度サーミスタ５８で検出された不凍液の往き温度と設定温度とに差がある場合は、ガス比例弁５２の開度が調整されると共に、筐体２Ａ〜４Ａ内に設けたファン（図示外）の回転数が調整されることによって火力が調整され、不凍液が設定温度に調整される。
【００４４】
続いて、不凍液の往き温度と、戻り温度との温度差が所定範囲内であるか否かが判断される（Ｓ１８）。不凍液の往き温度と、戻り温度との温度差は、例えば、１３〜１７℃の範囲内になるように調整する。往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲を超えていた場合（Ｓ１８：ＮＯ）、放熱側ポンプ３２の能力が調整される（Ｓ３０）。ヒーティングパイプ１９の上流側では、不凍液の温度が高いので雪は溶けるが、下流側では不凍液の温度が下がり過ぎているので、単位面積当たりの熱負荷が低下し、溶け残りが発生する。つまり、融雪対象領域６において溶け方に差が出てしまうことから、所謂「融雪ムラ」を生じる。
【００４５】
さらに、不凍液の戻り温度が下がり過ぎているので、粘性抵抗が上昇する。粘性抵抗が上昇すると不凍液が流れにくくなるので、融雪装置１の全体の循環流量は規定流量（例えば、１２０Ｌ／ｍｉｎ）より少なくなっている。この場合、放熱側ポンプ３２のポンプ能力が引き上げられる（Ｓ３０）。これによって、不凍液の循環流量を規定流量に復帰させることができる。そして、往き温度と戻り温度との温度差が徐々に縮まるので、１３〜１７℃の範囲内に収まることによって、融雪ムラが無くなり、融雪対象領域６内の積雪を均一に溶かすことができる。
【００４６】
これに対し、往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲よりも低かった場合（Ｓ１８：ＮＯ）、往き温度と戻り温度とにほとんど差を生じていないので、融雪対象領域６に積もった雪は既に溶けている可能性が高い。雪が溶けていると、不凍液は雪から熱をあまり奪われないにも関わらず、給湯装置２〜４によって加熱されるため、不凍液の戻り温度は徐々に上昇する傾向が見られる。不凍液の戻り温度が上昇するにつれて、不凍液の粘性抵抗は低下する。粘性抵抗が低下すると不凍液が流れ過ぎてしまうため、融雪装置１の全体の循環流量は規定流量（例えば、１２０Ｌ／ｍｉｎ）よりも多くなっていることが考えられる。この場合、放熱側ポンプ３２のポンプ能力が引き下げられる（Ｓ３０）。これによって、不凍液の循環流量を規定流量に復帰させることができる。そして、往き温度と戻り温度との温度差が徐々に大きくなり、１３〜１７℃の範囲内に収まることによって、不凍液がヒーティングパイプ１９に流れ過ぎるのを防止できる。つまり、不凍液が流れ過ぎないので、放熱側ポンプ３２の動力の無駄を低減できる。
【００４７】
そして、Ｓ１８に戻り、往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲内になった場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、流量センサ５６で検出された戻り流量が、消火流量以下か否かが判断される（Ｓ１９）。消火流量は、循環正常流量よりも低く、バーナ５０の点火後に、加熱された不凍液が融雪装置１内を循環するのに必要とされる最低流量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）に設定されている。戻り流量が、消火流量以下の場合は（Ｓ１９：ＹＥＳ）、バーナ５０が点火されて、不凍液が加熱されているにも関わらず、戻り流量が上昇していないので、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の故障、又は、第１戻り管７、エアセパレータ８、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１６、往き管１７、ヒーティングパイプ１９の破損等が考えられる。そこで、バーナ５０が強制的に消火され（Ｓ３１）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が強制的に停止され（Ｓ３２）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ３３）、処理が終了する。これにより、循環異常を速やかに報知できるので、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の不具合に迅速に対応できる。
【００４８】
一方、戻り流量が消火流量を超えていた場合（Ｓ１９：ＮＯ）、不凍液の粘性抵抗が低下して、不凍液の戻り流量が増加している可能性がある。不凍液の粘性抵抗が低下していると、不凍液の戻り温度が高くなっている可能性がある。そこで、戻り温度サーミスタ５５で検出された戻り温度が、予め設定された消火温度以上か否かが判断される（Ｓ２１）。戻り温度が消火温度以上であった場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、このままバーナ５０による加熱を継続すると、筐体内の内胴の内側で沸騰する可能性が高いので、給湯装置２〜４の各バーナ５０は消火され（Ｓ３５）、Ｓ１４に戻り、点火温度以下に低下するまで、バーナ５０が消火された状態で、不凍液が融雪装置１内を循環する。これ以降は、上記した処理の繰り返しである。
【００４９】
これに対し、戻り温度が消火温度未満であった場合（Ｓ２１：ＮＯ）、続いて、運転条件が解除されたか否かが判断される（Ｓ２２）。まだ運転条件が成立している場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ１６に戻り、上記したように、融雪運転が継続される。
【００５０】
一方、上記した３つの条件のうち何れか１つでも条件を満たさなくなった場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、融雪装置１の融雪運転を終了するために、給湯装置２〜４の各バーナ５０が消火され（Ｓ２３）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２が停止される（Ｓ２４）。そして、Ｓ１０に戻り、再度運転条件が成立するまで待機状態となる。こうして、融雪装置１の電源がリモコン３６でオフされるまで、融雪運転制御処理が実行される。
【００５１】
次に、融雪装置１において、放熱側ポンプ３２の故障による不凍液の逆流現象について説明する。図１に示すように、給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、分岐管１４〜１６をそれぞれ通って往き管１７を流れる。ここで、放熱側ポンプ３２が故障した場合、給湯装置側ポンプ３１による不凍液の吐出動作によって、往き管１７の合流部２８からバイパス管１８に不凍液が引き込まれる逆流現象が起きる。この場合、給湯装置２〜４で加熱された温度の高い不凍液の一部は、路面側のヒーティングパイプ１９を循環することなく、そのまま給湯装置２〜４に戻ってしまう。これにより、路面温度が十分に上昇せず、十分な融雪効果を得ることができない。
【００５２】
そこで、本実施形態では、放熱側ポンプ３２のモータ回転数を検出することで、放熱側ポンプ３２の異常を検出している。これに加え、放熱側ポンプ３２のモータ回転数を検出できない事態を想定し、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度を正常時と比較することで、逆流現象の発生を検出している。
【００５３】
次に、不凍液の逆流現象と、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度との関係について説明する。放熱側ポンプ３２が故障すると、上述の逆流現象が発生する。この場合、給湯装置２〜４で加熱されて温度の高い不凍液は、バイパス管１８を経由して、給湯装置２〜４に逆流する。これにより、戻り温度サーミスタ５５によって検出される戻り温度が急激に上昇する。
【００５４】
上述したように、融雪運転制御処理では、戻り温度が消火温度まで上昇すると、給湯装置２〜４の各バーナ５０は消火される。バーナ５０の消火により、不凍液の温度は徐々に低下するが、不凍液の逆流により、戻り温度は急激に消火温度まで上昇するので、バーナ５０はすぐに消火される。それ故、不凍液の逆流現象が発生すると、正常時に比べて、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度は高くなる。本実施形態では、ＣＰＵ１０１による後述する逆流検知処理において、点火と消火の切り替え頻度を、所定時間当たりの点火回数で判断する。これにより、放熱側ポンプ３２のモータ回転数の異常に依らずとも、不凍液の循環異常を検出できる。
【００５５】
次に、ＣＰＵ１０１によって実行される逆流検知処理について、図４のフローチャートと、図５のタイミングチャートとを参照して説明する。本処理は、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された「逆流検知プログラム」が呼び出されて実行される。
【００５６】
図４に示すように、まず、ＲＡＭ１０３（図２参照）に記憶されている点火回数Ｋと、時間タイマｔの値がクリアされる（Ｓ４１）。点火回数Ｋは、バーナ５０の点火回数である。次いで、バーナ５０が点火されたか否かが判断される（Ｓ４２）。バーナ５０が点火されない間は（Ｓ４２：ＮＯ）、Ｓ４２に戻って待機状態となる。図５に示すように、ｔ１タイミングで点火された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、時間タイマｔがスタートされ（Ｓ４３）、点火回数Ｋに１加算される（Ｓ４４）。つまり、バーナ５０が１回点火されたことになる。
【００５７】
図１に示すように、給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、往き管１７、ヒーティングパイプ１９、第１戻り管７、第２戻り管９等を流れ、給湯装置２〜４に戻る。例えば、本実施例では、融雪装置１を循環するために要する時間は最短で１．５分である。図５に示すように、ｔ１タイミングでバーナ５０が点火されると、バーナ５０で加熱された不凍液が融雪装置１を循環するため、不凍液の戻り温度は徐々に上昇する。そして、戻り温度が消火温度に達し、ｔ２タイミングでバーナ５０が消火されるまでには、少なくとも１．５分以上かかる。
【００５８】
ここで、放熱側ポンプ３２が故障し、逆流現象が発生した場合、上述したように、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度は正常時に比べて高くなる。つまり、点火と消火の切り替え頻度が一定のレベルを超えた場合は、逆流現象が発生している可能性が高い。そこで、本実施形態では、点火と消火の切り替え頻度が所定以上になったことを検出するべく、バーナ５０が１分間に２回以上点火された場合を「循環異常」と判定する。なお、本実施形態では、所定時間を１分間、所定回数を２回としたが、これらの数値に限定されない。所定回数をさらに大きい数とすれば、逆流検知の信頼度は高くなるが、迅速な対応を考慮すれば２回が好ましい。
【００５９】
このような理由に基づき、点火回数Ｋが２回以上であるか否かが判断される（Ｓ４５）。現時点で点火回数Ｋが１回であれば（Ｓ４５：ＮＯ）、正常に循環している可能性が高いので、続いて、時間タイマｔの値が１分以上であるか否かが判断される（Ｓ４６）。点火されてからまだ１分を経過していない場合は（Ｓ４６：ＮＯ）、その後消火され、戻り温度の低下によって再度点火される可能性がある。よって、引き続き、バーナ５０が点火されたか否かが判断される（Ｓ４７）。バーナ５０が点火されない間は（Ｓ４７：ＮＯ）、Ｓ４６に戻って、ｔ１タイミングで点火してから１分が経過するまで処理が繰り返される。
【００６０】
その後、点火回数Ｋが１回のままで、ｔ１タイミングから１分が経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、不凍液は正常に循環している可能性が高いので、融雪運転の状況を確認するために、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされたか否かが判断される（Ｓ４８）。給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされた場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、融雪運転は終了しているので、そのまま処理を終了する。
【００６１】
これに対し、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされていない場合（Ｓ４８：ＮＯ）、融雪運転は継続しているので、Ｓ４１に戻り、再度、点火回数Ｋと、時間タイマｔの値がクリアされる。そして、図５に示すように、ｔ２タイミングでバーナ５０は消火されているので、次にバーナ５０が点火されるまで待機状態となる（Ｓ４２）。
【００６２】
次いで、ｔ３タイミングで点火された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、上述と同様に、時間タイマｔがスタートされ（Ｓ４３）、点火回数Ｋに１加算される。（Ｓ４４）。そして、点火回数Ｋが２以上であるか否かが判断される（Ｓ４５）。この時点で、点火回数Ｋは１回であるので（Ｓ４５：ＮＯ）、時間タイマｔの値が１分以上か否かが判断される（Ｓ４６）。
【００６３】
そして、ｔ３タイミングから１分経過後のｔ４タイミングで、バーナ５０が消火された場合、正常時よりも短い時間でバーナ５０が消火されたことになる。この場合、循環異常の可能性を否定できないが、正常循環の誤差範囲内であるので、融雪運転を継続させるのが好ましい。そこで、ｔ４タイミングで１分が経過しているので（Ｓ４６：ＹＥＳ）、融雪運転を終了することなく、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされたか否かが判断される（Ｓ４８）。オフされていなければ（Ｓ４８：ＮＯ）、Ｓ４１に戻り、点火回数Ｋと、時間タイマｔの値がクリアされる。そして、次にバーナ５０が点火されるまで待機状態となる（Ｓ４２）。
【００６４】
次いで、図５に示すように、ｔ５タイミングで点火された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、上述と同様に、時間タイマｔがスタートされ（Ｓ４３）、点火回数Ｋに１加算され（Ｓ４４）、点火回数Ｋが２以上であるか否かが判断される（Ｓ４５）。この時点で、点火回数Ｋは１であるので（Ｓ４５：ＮＯ）、時間タイマｔの値が１分以上か否かが判断される（Ｓ４６）。
【００６５】
ここで、例えば、放熱側ポンプ３２が故障した場合、上述したように、給湯装置２〜４で加熱された不凍液はバイパス管１８を介して給湯装置２〜４内に逆流する。加熱された不凍液の逆流により、戻り温度が消火温度まで急激に上昇するので、ｔ６タイミングで、正常時よりも短い時間でバーナ５０は消火される。
【００６６】
そして、バーナ５０の消火によって不凍液の温度は低下する。次いで、ｔ５タイミングから１分以内であるｔ７タイミングで（Ｓ４６：ＮＯ）、バーナ５０が点火された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、Ｓ４４に戻り、点火回数Ｋは１加算されて２回となる。この場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、正常時に比べ、点火と消火の切り替え頻度が高く、不凍液の逆流現象が発生している可能性が高い。そこで、融雪運転を速やかに停止させるために、ｔ８タイミングでバーナ５０が消火され（Ｓ４９）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が停止され（Ｓ５０）、循環異常を報知するために異常ランプ３７が点灯する（Ｓ５１）。こうして、融雪装置１による融雪運転は強制的に終了され、逆流検知処理は終了する。これにより、放熱側ポンプ３２の故障をモータ回転数で検出できなくても、融雪装置１に発生する循環異常を確実に検出できる。そして、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００６７】
なお、以上説明において、図１に示すヒーティングパイプ１９が本発明の「パイプ」に相当し、第１戻り管７、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１３が本発明の「戻り管」に相当し、分岐管１４〜１６、往き管１７が本発明の「往き管」に相当する。流量センサ５６が本発明の「給湯装置側流量検出手段」に相当し、戻り温度サーミスタ５５が本発明の「入水温度検出手段」に相当し、往き温度サーミスタ５８が本発明の「往き温度検出手段」に相当する。図１に示す第２戻り管９の分岐部２１が本発明の「前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分」に相当する。図３に示すＳ２９の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「給湯装置側ポンプ制御手段」に相当し、Ｓ３０の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「放熱側ポンプ制御手段」に相当し、Ｓ３１、Ｓ３２の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪動作停止手段」に相当する。また、図４に示すＳ４５の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「判断手段」に相当し、Ｓ４９、Ｓ５０の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪運転強制停止手段」に相当する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態である融雪装置１では、３台の給湯装置２〜４を熱源機として備え、不凍液を熱媒体として、融雪対象領域６内の積雪を溶かすものである。融雪装置１では、融雪対象領域６を循環した不凍液が流れる第２戻り管９と、各給湯装置２〜４で加熱された不凍液を融雪対象領域６に向けて流す往き管１７との間にバイパス管１８を設けている。第２戻り管９を流れる不凍液の一部を各給湯装置２〜４に不凍液を送る第３戻り管１０に給湯装置側ポンプ３１を設けている。バイパス管１８には放熱側ポンプ３２を設けている。
【００６９】
このような構成において、第３戻り管１０は、各給湯装置２〜４に供給する不凍液のみが流れる配管である。よって、不凍液の粘性抵抗が温度に伴って変化しても、給湯装置側ポンプ３１の能力を可変することによって、第３戻り管１０を流れる不凍液の流量を制御できるので、各給湯装置２〜４に対して不凍液を安定して供給できる。
【００７０】
そして、本実施形態では特に、放熱側ポンプ３２の故障をモータの回転数で検出しているが、これに併せ、放熱側ポンプ３２の故障に伴って生じる不凍液の逆流現象を、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度で検出する。具体的には、所定時間当たりのバーナ５０の点火回数が所定回数以上であるか否かを判断する。逆流発生時では、点火と消火の切り替え頻度は正常時に比べて高くなる。例えば、１分間に点火回数が２回以上であった場合は循環異常と判断し、融雪運転を強制終了する。これにより、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００７１】
なお、本実施形態では、放熱側ポンプ３２の故障を、ポンプのモータの回転数の異常と併せて、ＣＰＵ１０１による逆流検知処理で検出しているが、ＣＰＵ１０１による逆流検知処理のみで、不凍液の逆流を検出するようにしてもよい。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１０１による逆流検知処理の変形例について、図６のフローチャートと、図７のタイミングチャートとを参照して説明する。上記実施形態では、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度が所定以上であるか否かを検出するために、所定時間（例えば、１分）におけるバーナ５０の点火回数が所定回数（例えば２回）以上であるか否かで判断している。この他にも、例えば、バーナ５０の点火から消火までの間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、バーナ５０の点火及び消火の頻度が所定以上と判断してもよい。本変形例は、不凍液の逆流現象により、戻り温度が急激に上昇することから、バーナ５０の点火から消火までの間隔が正常時に比べて短くなる性質を利用したものである。
【００７３】
本変形例においても、図１に示す給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された変形例に対応する「逆流検知プログラム」が呼び出されて実行される。
【００７４】
図６に示すように、まず、ＲＡＭ１０３（図２参照）に記憶されている異常間隔回数Ｐがクリアされる（Ｓ６１）。異常間隔回数Ｐは、バーナ５０の点火から消火までの間隔が異常であった場合の回数である。なお、後述するが、異常間隔回数Ｐは、異常間隔が連続して続かなかった場合はクリアされる。次いで、バーナ５０が消火中か否かが判断される（Ｓ６２）。例えば、バーナ５０が既に点火中である場合は（Ｓ６２：ＮＯ）、Ｓ６２に戻って、消火するまで待機状態となる。一方、バーナ５０が消火中である場合は（Ｓ６２：ＹＥＳ）、続いて、バーナ５０が点火されたか否かが判断される（Ｓ６３）。バーナ５０が点火されるまでは（Ｓ６３：ＮＯ）、Ｓ６３に戻って待機状態となる。次いで、図７に示すように、ｔ１０タイミングでバーナ５０が点火された場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、その点火時間がＲＡＭ１０３に記憶される（Ｓ６４）。
【００７５】
次いで、バーナ５０が消火されたか否かが判断される（Ｓ６５）。消火されるまでは（Ｓ６５：ＮＯ）、Ｓ６５に戻って待機状態となる。次いで、ｔ１１タイミングで、バーナ５０が消火された場合は、その消火時間がＲＡＭ１０３に記憶される（Ｓ６６）。そして、ＲＡＭ１０３に記憶された点火時間と消火時間の差分から、点火から消火までの間隔（ｒ１）が算出され、ＲＡＭ１０３（図２参照）に記憶される（Ｓ６７）。
【００７６】
さらに、算出された間隔（ｒ１）が基準時間以上であるか否かが判断される（Ｓ６８）。基準時間は、上述の実施形態と同じ理由により、例えば、１分とする。間隔（ｒ１）が基準時間以上であった場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、正常に循環している可能性が高い。そこで、異常間隔回数Ｐはクリアされる（Ｓ６９）。次いで、融雪運転の状況を確認するために、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされたか否かが判断される（Ｓ７２）。給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされた場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、融雪運転は終了しているので、そのまま処理を終了する。
【００７７】
一方、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされていない場合（Ｓ７２：ＮＯ）、融雪運転は継続しているので、Ｓ６２に戻り、上述と同様に、バーナ５０の点火から消火までの間隔が算出される（Ｓ６３〜Ｓ６７）。
【００７８】
そして、間隔（ｒ２）が算出されてＲＡＭ１０３に記憶された場合（Ｓ６７）、その間隔（ｒ２）が基準時間以上であるか否かが判断される（Ｓ６８）。間隔（ｒ２）が基準時間未満であった場合（Ｓ６８：ＮＯ）、間隔（ｒ２）は異常間隔であるので、異常間隔回数Ｐに１加算される（Ｓ７０）。さらに、ＲＡＭ１０３に記憶された異常間隔回数Ｐが、所定回数（例えば、２回）以上であるか否かが判断される（Ｓ７１）。
【００７９】
なお、本実施形態では、異常間隔が連続して２回以上検出された場合に、循環異常とみなして融雪運転を強制的に終了させる。異常間隔は、不凍液の逆流現象のみならず、他の要因によっても起こりうるものである。よって、異常間隔が１回検出された時点では、確実に逆流が起きているとはいえず、誤検出の可能性がある。このような場合までも異常と判断してしまうと、停止する必要のない状態でも強制的に停止させてしまう。そこで、本実施形態のように、異常間隔が２回連続して検出された場合にのみ循環異常とみなすことで、逆流現象にのみ確実に対処できる。なお、本実施形態では、異常間隔が２回連続して検出された場合に異常と判断するが、連続回数は３回以上でもよい。
【００８０】
そして、異常間隔回数Ｐがまだ２回に達していない場合は（Ｓ７１：ＮＯ）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされた否かが判断され（Ｓ７２）、オフされていなければ（Ｓ７２：ＮＯ）、Ｓ６２に戻って処理が繰り返される。
【００８１】
例えば、図７に示すように、ｔ１２タイミングからｔ１３タイミングまでの間隔（ｒ２）が異常間隔であっても、ｔ１４タイミングからｔ１５タイミングまでの間隔（ｒ３）が基準時間以上であれば（Ｓ６８：ＹＥＳ）、循環は正常とみなされるので、異常間隔回数Ｐはクリアされる（Ｓ６９）。間隔（ｒ２）が異常間隔であっても、その後の間隔（ｒ３）が正常であれば、循環は正常であるとみなすことができるので、誤検出に影響されることなく、融雪運転を継続することができる。
【００８２】
これに対し、例えば、図７に示すように、ｔ１２タイミングからｔ１３タイミングまでの間隔（ｒ２）、ｔ１４タイミングからｔ１５タイミングまでの間隔（ｒ３）が連続して異常間隔であった場合、ｔ１５タイミングの時点で、異常間隔回数Ｐは２回に達している。この場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、不凍液の逆流現象が起きている可能性が高い。このケースの場合は、ｔ１２タイミングからｔ１３タイミングまでの間に、放熱側ポンプ３２が故障した可能性が高い。そこで、融雪運転を速やかに停止させるために、ｔ１６タイミングで、バーナ５０が消火され（Ｓ７８）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が停止され（Ｓ７９）、循環異常を報知するために異常ランプ３７が点灯する（Ｓ８０）。こうして、融雪装置１による融雪運転は強制的に終了され、逆流検知処理は終了する。このような変形例においても、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００８３】
以上説明した変形例において、図６に示すＳ６８の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「判断手段」に相当し、Ｓ７９の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪運転強制停止手段」に相当する。
【００８４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施形態では、子機の給湯装置を２台備えているが、子機の台数は限定されない。子機の台数は、融雪装置１を設置する環境、設置場所の天候状況、融雪負荷、融雪対象領域の面積等に応じて変更するのが好ましい。従って、子機は１台でもよく、３台以上であってもよい。融雪面積や融雪負荷等は現場ごとで異なるので、現場に合わせて熱源機としての給湯装置の台数を調節すればよい。
【００８５】
また、各配管の流路抵抗や、不凍液の粘性抵抗等を考慮して、給湯装置側ポンプを複数にしてもよく、さらにはバイパス管を複数設けてもよい。例えば、図８に示す変形例である融雪装置１５０を用いて説明する。なお、融雪装置１５０は、上記実施形態の融雪装置１とほぼ同じ構成であるので、同じ構成部分については同じ符号を用いて説明する。
【００８６】
融雪装置１５０では、第３戻り管１０に２つの給湯装置側ポンプ３１１，３１２を直列に設けている。これにより、不凍液を各給湯装置に向けてより強く押し出すことができる。さらに、第３戻り管１０と往き管１７との間には、２本のバイパス管１８１，１８２を並列に設けている。バイパス管１８１には放熱側ポンプ３２１を設け、バイパス管１８２には放熱側ポンプ３２２を設けている。このような構成にすることで、第２戻り管９を流れる不凍液を、往き管１７に向けて無理なく供給できる。また、各バイパス管に１つの放熱側ポンプを設けているので、各ポンプに対する不凍液の負荷が少なく、ポンプ効率も向上できる。
【００８７】
また、上記実施形態では、親機の給湯装置２に設けた流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５を用いて、不凍液の戻り流量及び戻り温度を検出したが、子機の給湯装置３，４に設けた流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５を用いて検出してもよい。また、流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５は、筐体２Ａ内でなくても、筐体２Ａの外側にある分岐管１１に設けてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、図４のフローのＳ４５において、所定時間当たりのバーナ５０の点火回数が所定回数以上であるか否かを判断して異常循環を検知しているが、所定時間当たりの消火回数が所定回数以上であるか否かを判断してもよい。図５のタイミングチャートでいえば、バーナ５０が消火されるタイミング（例えば、ｔ２、ｔ４、ｔ６）で、時間タイマｔをスタートさせ、所定時間内で連続して繰り返される消火回数が所定回数以上となれば、バーナ５０を消火して融雪運転を強制終了させてもよい。
【００８９】
また、熱源機としての給湯装置は、顕熱を利用して熱媒体を加熱する通常の給湯装置の他に、顕熱及び潜熱を回収できる潜熱回収型給湯装置でもよい。給湯装置の加熱方式については限定されない。
【００９０】
また、上記実施形態では、戻り流量が循環正常流量に達していない場合、戻り流量が消火流量以下に達した場合、逆流が生じている可能性が高い場合において、何れの場合にも同一の異常ランプ３７を点灯させたが、別々の異常ランプをリモコン３６等に設けて点灯させてもよい。この場合、取り扱い業者は、融雪装置１にどのような異常を生じているかを容易に判別できる。
【００９１】
また、上記実施形態において、例えば、バーナ５０の消火中に不凍液の逆流現象が起きた場合は、正常時に比べて融雪対象領域６に供給される熱量が低下する。そのため、不凍液の戻り温度は低下するので、消火から点火までの間隔が正常時に比べて短くなることがある。この性質を利用して上述の変形例をさらに改良し、例えば、連続して繰り返される点火から消火までの間隔と、消火から点火までの間隔とにおいて、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に異常循環とみなして、融雪装置１の融雪運転を強制的に終了させてもよい。点火から消火までの間隔のみならず、消火から点火までの間隔を考慮することで、上述の変形例に比べ、逆流現象に対して速やかに対応できる。
【符号の説明】
【００９２】
１，１５０ 融雪装置
２〜４ 給湯装置
５ 制御装置
６ 融雪対象領域
７ 第１戻り管
８ エアセパレータ
９ 第２戻り管
１０ 第３戻り管
１１〜１３ 分岐管
１４〜１６ 分岐管
１７ 往き管
１８ バイパス管
１９ ヒーティングパイプ
２１ 分岐部
３１ 給湯装置側ポンプ
３２ 放熱側ポンプ
５０ バーナ
５５ 戻り温度サーミスタ
５６ 流量センサ
５８ 往き温度サーミスタ
１０１ ＣＰＵ
１８１，１８２ バイパス管
３１１，３１２ 給湯装置側ポンプ
３２１，３２２ 放熱側ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、路面の融雪対象領域内に埋設された放熱用のパイプに、給湯装置で加熱した熱媒体を循環させて、融雪対象領域内の積雪を溶かす融雪装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この融雪装置は、熱源機としての給湯装置と、給湯装置からパイプに熱媒体を供給する往き管と、融雪対象領域を流れた熱媒体を給湯装置に戻す戻り管と、戻り管から給湯装置を経由せずに、戻り管内を流れる熱媒体の一部を分流して往き管内に合流させるバイパス管と、戻り管に設けられた循環ポンプとを備えている。バイパス管には、手動式の流量調整バルブが設けられている。
【０００３】
上記構成を有する融雪装置において、循環ポンプが駆動すると、給湯装置で加熱された熱媒体が往き管を介してパイプを循環することで路面温度が上昇するので、融雪対象領域内の積雪が溶ける。パイプを循環した熱媒体は戻り管を流れて給湯装置に戻る。戻り管を流れる熱媒体の一部は、バイパス管を流れて往き管内の熱媒体と合流し、そのままパイプを循環する。戻り管と往き管との間にバイパス管を設けることで、戻り管を流れる熱媒体の流路抵抗が低減される。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の融雪装置では、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量と、戻り管からバイパス管に流れる熱媒体の流量との比率は固定である。それ故、給湯装置に流れる不凍液の流量は、路面に埋設されたパイプの流路抵抗によって大きく変化してしまう。さらにパイプの流路抵抗は現場毎で異なる。従って、工事業者が現場にて、バイパス管に設けた流量調整バルブを調整しなければならず、手間であった。
【０００５】
そこで、本件出願人は、給湯装置に流す不凍液の流量を自動で調整できる融雪装置（特願２０１０−１２９７０１）を提案した。この融雪装置では、戻り管に給湯装置側ポンプを設け、バイパス管に放熱側ポンプを設けている。給湯装置側ポンプは、給湯装置に供給する不凍液の流量を調整する。放熱側ポンプは、融雪対象領域に埋設されたヒーティングパイプに循環させる不凍液の流量を調整する。これら２つのポンプを適切に制御することで、融雪装置内を流れる不凍液の流量が正常に保たれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３４２５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、後者の構成を有する融雪装置において、放熱側ポンプが故障した場合、往き管を流れる不凍液が、融雪対象領域内に埋設されたヒーティングパイプを経由せずに、バイパス管を通って戻り管に逆流する可能性があった。また、バイパス管には、ヒーティングパイプを循環する不凍液を流れるので、バイパス管の径は余裕を持たせて大きくしている。それ故、放熱側ポンプが故障すると、不凍液はバイパス管を逆流し易い。放熱側ポンプの故障は、通常、ポンプのモータ回転数の異常を検出すれば速やかに対応できる。しかし、万が一、モータ回転数の異常を検出できない場合は、循環異常に対応できない可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、放熱側ポンプの異常を検出しなくても熱媒体の循環異常に対応できる融雪装置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】
【０００９】
本発明の請求項１に係る融雪装置は、熱源であるバーナを内蔵した給湯装置を備え、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、前記給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、前記融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置において、前記バーナによって加熱された熱媒体を前記パイプに供給するための往き管と、前記パイプを循環した熱媒体を前記給湯装置に戻すための戻り管と、前記戻り管と前記往き管とをバイパスして、前記戻り管を流れる熱媒体の一部を分流して前記往き管に供給するバイパス管と、前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分よりも熱媒体が流れる方向の下流側に設けられ、前記戻り管から前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する給湯装置側ポンプと、前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管から前記往き管に流れる熱媒体の流量を調整する放熱側ポンプと、前記給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する入水温度検出手段と、当該入水温度検出手段によって検出された前記入水温度に基づき、前記バーナの点火消火を制御するバーナ制御手段と、当該バーナ制御手段によって制御される前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上であるか否かを判断する判断手段と、当該判断手段によって、前記バーナの点火及び消火の切り替え頻度が所定以上であると判断された場合に、前記融雪装置の運転を強制的に停止する融雪運転強制停止手段とを備えている。
【００１０】
また、請求項２に係る発明の融雪装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、連続して繰り返される点火又は消火の回数が所定時間において所定回数以上であった場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明の融雪装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記判断手段は、連続して繰り返される点火と消火の間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の融雪装置では、バーナによって加熱された熱媒体は、往き管を通ってパイプに流れる。パイプを循環した熱媒体は、戻り管を通って給湯装置に戻る。戻り管を流れる熱媒体の一部は、バイパス管を通って往き管に流れ、往き管内を流れる熱媒体と合流する。給湯装置側ポンプは、戻り管から給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する。放熱側ポンプは、バイパス管から往き管に流れる熱媒体の流量を調整する。入水温度検出手段は、給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する。バーナ制御手段は、入水温度検出手段によって検出された入水温度に基づき、バーナの点火消火を制御する。給湯装置で加熱された熱媒体を、融雪対象領域内に埋設されたパイプを循環させることで、融雪対象領域内の積雪を融雪する。
【００１３】
融雪運転中に放熱側ポンプが故障すると、給湯装置で加熱された熱媒体が、バイパス管を逆流し、給湯装置側ポンプによって給湯装置内に再び流れ込む。この場合、入水温度が上昇するので、バーナの点火と消火の切り替え頻度は正常時に比べて高くなる。そこで、判断手段は、バーナの点火及び消火の頻度が所定以上であるか否かを判断する。判断手段によって、点火及び消火の切り替え頻度が所定以上であると判断した場合、逆流を生じている可能性がある。よって、融雪運転強制停止手段は、例えば、バーナを消火し、かつ給湯装置側ポンプ及び放熱側ポンプを停止することで、融雪装置の運転を強制的に停止する。これにより、放熱側ポンプの故障を検出できなかった場合でも、熱媒体の循環異常を確実に検出できるので、安全性の高い融雪装置を提供できる。
【００１４】
また、請求項２に係る発明の融雪装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、連続して繰り返される点火又は消火の回数が所定時間において所定回数以上であった場合に、バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断する。正常時の所定時間における点火又は消火の回数が所定回数未満であるとしたならば、所定回数以上の場合は何らかの循環異常を生じている可能性が高い。このような判断基準を設けることで、逆流を確実に検出できる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明の融雪装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、判断手段は、連続して繰り返される点火と消火の間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断する。正常時において連続して繰り返される点火と消火の間隔を基準時間とした場合に、点火と消火の間隔が基準時間以下であれば何らかの循環異常を生じている可能性が高い。さらに、このような基準時間以下の間隔が所定回数以上続いた場合に、点火及び消火の頻度が所定以上と判断することで、逆流の誤検出を防止できる。従って、逆流検出の精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】融雪装置１の構成を示す概略図である。
【図２】融雪装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】融雪運転制御処理のメインのフローチャートである。
【図４】逆流検知処理のフローチャートである。
【図５】逆流発生時の点火と消火のタイミングチャート（その１）である。
【図６】逆流検知処理の変形例のフローチャートである。
【図７】逆流発生時の点火と消火のタイミングチャート（その２）である。
【図８】変形例である融雪装置１５０の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態である融雪装置１について、図面に基づいて説明する。これらの図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。以下に記載されている装置の構造などは、特に特定的な記載がない限り、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【００１８】
はじめに、融雪装置１の構成について、図１を参照して説明する。融雪装置１は、親機である給湯装置２と、子機である給湯装置３，４とを熱源機として備える。融雪対象領域６の地中には、放熱用のヒーティングパイプ１９が幾重にも屈曲して埋設されている。融雪装置１では、給湯装置２〜４で加熱された不凍液を熱媒体として、ヒーティングパイプ１９に流すことによって、融雪対象領域６内の地面の温度が上昇する。これにより、融雪対象領域６内の積雪を溶かすことができる。ヒーティングパイプ１９を流れた不凍液は、後述する各種配管７〜１３を介して給湯装置２〜４に戻る。給湯装置２〜４で再び加熱された不凍液は、後述する各種配管１４〜１７を介して、ヒーティングパイプ１９を再び流れる。融雪装置１では、このような融雪運転を行うことが可能である。
【００１９】
次に、給湯装置２の構造について、図１を参照して説明する。給湯装置２は親機として機能する。給湯装置２の筐体２Ａの底部には、ガスが流入するガス流入口４１と、ヒーティングパイプ１９を流れて戻った不凍液が流入する入水口４２と、筐体２Ａ内で加熱された不凍液を出水させる出水口４３とが各々設けられている。筐体２Ａの燃焼室にはバーナ５０が設けられている。バーナ５０には、ガス流入口４１に接続されたガス供給管４５が接続されている。バーナ５０の近傍には、火炎温度を検知するための熱電対１０５（図２参照）、失火を検知するためのフレームロッド１０６（図２参照）、バーナ５０に点火するためのイグナイタ１０７（図２参照）が各々設けられている。
【００２０】
ガス供給管４５のガスが流れる上流側には、ガス流路の開閉を行うガス電磁弁５１が設けられている。その下流側には、ガス流量を調整して、バーナ５０の火力を調整するガス比例弁５２が設けられている。入水口４２と出水口４３との間には、不凍液が流れる配管４６が設けられている。配管４６の途中には熱交換器（図示外）が設けられている。配管４６において熱交換器よりも上流側には、配管４６を流れる不凍液の戻り流量を検知するための流量センサ５６と、不凍液の戻り温度（給湯装置２に対する入水温度）を検知するための戻り温度サーミスタ５５とが設けられている。
【００２１】
さらに、給湯装置２には、融雪装置１の融雪動作を制御する制御装置５（図２参照）と、融雪装置１の動作を指示するリモコン３６と、融雪対象領域６内の積雪を感知するための降雪センサ３８と、融雪対象領域６の路面温度を検出するための路面温度センサ３５とが各々設けられている。リモコン３６には、融雪装置１の融雪動作中に不凍液の循環異常が発生したことを報知するための異常ランプ３７が設けられている。図１では、路面温度センサ３５は、融雪対象領域６の略中央に設置されているが、位置は限定されない。
【００２２】
次に、給湯装置３，４の構造について、図１を参照して説明する。給湯装置３，４は子機として機能する。給湯装置３，４は、給湯装置２の構成とほぼ同じである。給湯装置３の筐体３Ａの底部には、ガス流入口６１と、入水口６２と、出水口６３とが各々設けられている。給湯装置４の筐体４Ａの底部にも、ガス流入口８１と、入水口８２と、出水口８３とが各々設けられている。給湯装置３，４の筐体３Ａ，４Ａ内には、給湯装置２と同様のバーナ５０、ガス供給管４５、ガス電磁弁５１、ガス比例弁５２、配管４６が各々設けられている。
【００２３】
次に、融雪装置１の配管構成について、図１を参照して説明する。ヒーティングパイプ１９の不凍液が流れる下流側の一端部には、第１戻り管７の一端部が接続されている。第１戻り管７の他端部は、第１戻り管７から供給された不凍液中から空気を分離するためのエアセパレータ８の底部に接続されている。エアセパレータ８の底部には、第２戻り管９の一端部がさらに接続されている。第２戻り管９の他端部には、２流路に分岐する分岐部２１が設けられている。分岐部２１の一方には、給湯装置２〜４に不凍液を供給するための第３戻り管１０の一端部が接続され、他方には後述するバイパス管１８の一端部が接続されている。
【００２４】
第３戻り管１０は、給湯装置２〜４に亘って延設されている。第３戻り管１０には、不凍液が流れる方向の上流側から下流側に向かって順に、接続部２２，２３，２４が各々設けられている。接続部２２には、分岐管１１の一端部が接続されている。分岐管１１の他端部は、給湯装置２の入水口４２に接続されている。接続部２３には、分岐管１２の一端部が接続されている。分岐管１２の他端部は、給湯装置３の入水口６２に接続されている。接続部２４には、分岐管１３の一端部が接続されている。分岐管１３の他端部は、給湯装置４の入水口８２に接続されている。第３戻り管１０の上流側であって分岐部２１と接続部２２との間には、給湯装置側ポンプ３１が設けられている。給湯装置側ポンプ３１は、給湯装置２〜４に供給する不凍液の流量を調整する。給湯装置側ポンプ３１は、直流電源で駆動するＤＣポンプである。従って、給湯装置側ポンプ３１が駆動すると、第３戻り管１０を流れる不凍液は、接続部２２，２３，２４から、各分岐管１１，１２，１３を介して、各給湯装置２，３，４に流入する。
【００２５】
一方、ヒーティングパイプ１９の不凍液が流れる上流側の一端部には、給湯装置２〜４で加熱された不凍液をヒーティングパイプ１９に流すための往き管１７の一端部が接続されている。往き管１７は、第３戻り管１０と同様に、給湯装置２〜４に亘って延設されている。往き管１７には、不凍液が流れる方向の下流側から上流側に向かって順に、接続部２５，２６，２７が各々設けられている。接続部２５には、分岐管１４の一端部が接続されている。分岐管１４の他端部は、給湯装置２の出水口４３に接続されている。接続部２６には、分岐管１５の一端部が接続されている。分岐管１５の他端部は、給湯装置３の出水口６３に接続されている。接続部２７には、分岐管１６の一端部が接続されている。分岐管１６の他端部は、給湯装置３の出水口８３に接続されている。各給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、各出水口４３，６３，８３から、各分岐管１４，１５，１６を流れ、接続部２５，２６，２７から往き管１７に流れて合流し、ヒーティングパイプ１９に向けて流れる。
【００２６】
さらに、往き管１７において接続部２５よりも下流側には、第２戻り管９の分岐部２１に一端部が接続されたバイパス管１８を流れる不凍液と、往き管１７を流れる不凍液とが合流する合流部２８が設けられている。バイパス管１８は、第２戻り管９を流れた不凍液の一部を、給湯装置２〜４を通さずにそのまま往き管１７に流すものである。バイパス管１８には、放熱側ポンプ３２が設けられている。放熱側ポンプ３２は、バイパス管１８を流れる不凍液の流量を調整することで、融雪装置１における全体の循環量を調整する。放熱側ポンプ３２も、直流電源で駆動するＤＣポンプである。往き管１７において合流部２８の下流側には、往き管１７を流れる不凍液の往き温度を検出するための往き温度サーミスタ５８が設けられている。
【００２７】
ところで、エアセパレータ８の上部には、エアー抜き弁７２を有するラジエータキャップ７３が設けられている。ラジエータキャップ７３には、エアセパレータ８内の不凍液の余剰分が流れる配管７４が設けられている。配管７４は、エアセパレータ８の隣に設けられた膨張タンク７０の内側に挿入されている。膨張タンク７０は、給湯装置２〜４の各配管を循環する不凍液の温度変化による膨張収縮を吸収する。これにより、融雪装置１が保持する不凍液を所定量に調整できる。膨張タンク７０の上部には、膨張タンク７０内に不凍液を供給するための不凍液補給口７５と、タンク内の水位を検出するための水位電極７６とが設けられている。膨張タンク７０の側面上部には、タンク内からオーバフローした不凍液を外部に排出するためのオーバーフロー水排管７８が設けられている。
【００２８】
次に、融雪装置１の電気的構成について、図２を参照して説明する。融雪装置１は、制御装置５を給湯装置２の筐体２Ａ（図１参照）内に備えている。制御装置５は、融雪装置１の制御を司るＣＰＵ１０１を備えている。ＣＰＵ１０１には、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＥＥＰＲＯＭ１０４とが各々接続されている。ＲＯＭ１０２は、融雪運転制御プログラム等の各種プログラム、各種データの初期値等を記憶する不揮発性記憶素子である。ＲＡＭ１０３は、実行中のプログラムを一時的に記憶したり、各種データ等を記憶する読み出し及び書き込み可能な揮発性記憶素子である。ＥＥＰＲＯＭ１０４は、カウンタやパラメータ等を記憶する不揮発性記憶素子である。なお、図示しないが、制御装置５には、ＣＰＵ１０１に対してクロックを供給する発振子が設けられている。制御装置５は、電源としての電池２０を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ１０１には、ガス比例弁駆動回路５２Ａと、マグネット駆動回路５１Ａと、熱電対回路１１５と、フレームロッド回路１１６と、イグナイタ回路１１７と、異常ランプ駆動回路３７Ａと、入出力（I／O）インターフェース１２１とが各々接続されている。ガス比例弁駆動回路５２Ａには、ガス比例弁５２が接続されている。マグネット駆動回路５１Ａには、ガス電磁弁５１が接続されている。熱電対回路１１５には、熱電対１０５が接続されている。フレームロッド回路１１６には、フレームロッド１０６が接続されている。イグナイタ回路１１７には、イグナイタ１０７が接続されている。異常ランプ駆動回路３７Ａには、異常ランプ３７が接続されている。熱電対回路１１５及びフレームロッド回路１１６から出力される検出信号により駆動する安全回路１１４が、マグネット駆動回路５１Ａに接続されている。
【００３０】
入出力インターフェース１２１には、給湯装置側ポンプ駆動回路３１Ａと、放熱側ポンプ駆動回路３２Ａと、往き温度サーミスタ（ＴＨ）５８と、戻り温度サーミスタ（ＴＨ）５５と、流量センサ５６と、路面温度センサ３５と、降雪センサ３８と、リモコン３６とが各々接続されている。給湯装置側ポンプ駆動回路３１Ａには、給湯装置側ポンプ３１が接続されている。放熱側ポンプ駆動回路３２Ａには、放熱側ポンプ３２が接続されている。
【００３１】
次に、不凍液について説明する。本実施形態で使用される不凍液は、主に、エチレングリコールや、プロピレングリコール等のグリコール類を主成分とする一般的なものである。不凍液の粘性抵抗は、不凍液の温度低下と共に上昇する。本実施形態では、不凍液の温度を所定温度範囲内に維持することで、不凍液の粘性抵抗が制御される。
【００３２】
次に、不凍液について、バーナ５０を点火させる点火温度と、消火させる消火温度とについて説明する。後述する融雪装置１の融雪運転制御処理では、不凍液の「点火温度」と、「消火温度」とが予め設定されている。消火温度は、不凍液が高温の状態で熱交換器に通水して加熱された場合に、筐体内の内胴の内側で沸騰する可能性がある温度の上限値とされる。例えば、不凍液の沸騰温度を８５℃とした場合、消火温度を４５℃に設定する。点火温度は、これより低い温度（例えば、４５℃より１０℃低い３５℃）に設定する。消火温度は、例えば、２０〜６０℃の範囲内で変更可能にする。従って、不凍液の戻り温度が点火温度以下であれば、バーナ５０を点火し、点火温度を超えていれば、バーナ５０を点火する必要はない。一方、戻り温度が消火温度以上であれば、バーナ５０を消火し、消火温度未満であれば、バーナ５０を消火する必要はない。
【００３３】
次に、ＣＰＵ１０１によって実行される融雪運転制御処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。本処理は、融雪装置１の電源がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された「融雪運転制御プログラム」が呼び出されて実行される。
【００３４】
まず、運転条件が成立したか否かが判断される（Ｓ１０）。運転条件とは、１．リモコン３６に設けられた運転スイッチ３９（図１参照）が押下されたこと、２．路面温度センサ３５によって検出された路面温度が所定温度以下（例えば、−１０℃）になったこと、３．降雪センサ３８が融雪対象領域６内において所定の積雪を検知したこと、の３つの条件である。これら３つの条件が揃うまでは（Ｓ１０：ＮＯ）、融雪動作を行う必要性に乏しいので、Ｓ１０に戻って待機状態となる。なお、これとは別に、例えば、何れか１つの条件を満たした場合に、融雪動作を行う運転モードを設けてもよい。
【００３５】
そして、運転条件が成立した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、融雪動作を行う必要性が高いので、給湯装置側ポンプ３１、及び放熱側ポンプ３２が同時にオンされる（Ｓ１１）。すると、不凍液が融雪装置１内を循環し始める。次いで、流量センサ５６によって、給湯装置２内の配管４６を通過する不凍液の戻り流量が検出され、その検出された戻り流量が循環正常流量以上か否かが判断される（Ｓ１２）。「循環正常流量」とは、例えば、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がそれぞれエアを噛むことなく稼働できる最低流量（例えば、２．０Ｌ／ｍｉｎ）である。
【００３６】
ここで、戻り流量が循環正常流量未満の場合（Ｓ１２：ＮＯ）、循環異常であるので、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の故障、又は、第１戻り管７、エアセパレータ８、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１６、往き管１７、ヒーティングパイプ１９の破損等が考えられる。特に、給湯装置側ポンプ３１が故障すると、配管４６内を循環する不凍液の流量が不足し、空焚きによって熱交換器が破損する場合がある。そこで、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が強制的に停止され（Ｓ２７）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ２８）、処理が終了する。これにより、循環異常を速やかに報知できるので、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の不具合に迅速に対応できる。
【００３７】
一方、戻り流量が循環正常流量以上の場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、少なくとも給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２は正常に稼働し、不凍液が融雪装置１内を正常に循環している。
【００３８】
次いで、給湯装置２内の戻り温度サーミスタ５５で検出された不凍液の戻り温度が、点火温度以下か否かが判断される（Ｓ１４）。戻り温度が点火温度を超えている場合（Ｓ１４：ＮＯ）、バーナ５０は点火されずに、Ｓ１４に戻る。戻り温度が点火温度以下になるまでは、バーナ５０が点火されない状態で、融雪装置１内を不凍液が循環する。よって、不凍液の温度は徐々に低下する。
【００３９】
そして、戻り温度が点火温度以下になった場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、給湯装置２〜４の各バーナ５０が各々点火される（Ｓ１５）。具体的には、各給湯装置２〜４において、ガス電磁弁５１が開かれ、ガス比例弁５２は緩点火動作とされるので、各バーナ５０にガスが供給される。これと同時に、イグナイタ１０７が連続的に放電されるので、各バーナ５０がそれぞれ点火される。
【００４０】
次いで、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が目標循環流量であるか否かが判断される（Ｓ１６）。本実施形態では、目標循環流量を１２Ｌ／ｍｉｎに設定している。目標循環流量を１２Ｌ／ｍｉｎに設定すると、各給湯装置２〜４に対してそれぞれ１２Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液がそれぞれ供給される。つまり、各給湯装置２〜４に対して１２Ｌ／ｍｉｎの流量で不凍液をそれぞれ供給するには、給湯装置側ポンプ３１は、３６Ｌ／ｍｉｎ（＝１２Ｌ／ｍｉｎ×３）の流量で不凍液を第３戻り管１０に供給すればよい。
【００４１】
ここで、不凍液は温度変化によって粘性抵抗が変動するので、給湯装置側ポンプ３１を同じ能力で制御していると、不凍液の流量も変動してしまう。さらに、現場毎で融雪面積が異なると、ヒーティングパイプ１９の流路抵抗が変わるため、不凍液の流量はさらに変動する。そこで、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が１２Ｌ／ｍｉｎになるように、給湯装置側ポンプ３１の能力が制御される。
【００４２】
例えば、流量センサ５６で検出された不凍液の戻り流量が目標循環流量でなかった場合（Ｓ１６：ＮＯ）、戻り流量が目標循環流量となるように、給湯装置側ポンプ３１の能力が調整される（Ｓ２９）。そして、Ｓ１６に戻り、不凍液の戻り流量が目標循環流量となった場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、燃焼比例温調制御が開始される（Ｓ１７）。
【００４３】
燃焼比例温調制御では、例えば、往き温度サーミスタ５８で検出された不凍液の往き温度と設定温度とに差がある場合は、ガス比例弁５２の開度が調整されると共に、筐体２Ａ〜４Ａ内に設けたファン（図示外）の回転数が調整されることによって火力が調整され、不凍液が設定温度に調整される。
【００４４】
続いて、不凍液の往き温度と、戻り温度との温度差が所定範囲内であるか否かが判断される（Ｓ１８）。不凍液の往き温度と、戻り温度との温度差は、例えば、１３〜１７℃の範囲内になるように調整する。往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲を超えていた場合（Ｓ１８：ＮＯ）、放熱側ポンプ３２の能力が調整される（Ｓ３０）。ヒーティングパイプ１９の上流側では、不凍液の温度が高いので雪は溶けるが、下流側では不凍液の温度が下がり過ぎているので、単位面積当たりの熱負荷が低下し、溶け残りが発生する。つまり、融雪対象領域６において溶け方に差が出てしまうことから、所謂「融雪ムラ」を生じる。
【００４５】
さらに、不凍液の戻り温度が下がり過ぎているので、粘性抵抗が上昇する。粘性抵抗が上昇すると不凍液が流れにくくなるので、融雪装置１の全体の循環流量は規定流量（例えば、１２０Ｌ／ｍｉｎ）より少なくなっている。この場合、放熱側ポンプ３２のポンプ能力が引き上げられる（Ｓ３０）。これによって、不凍液の循環流量を規定流量に復帰させることができる。そして、往き温度と戻り温度との温度差が徐々に縮まるので、１３〜１７℃の範囲内に収まることによって、融雪ムラが無くなり、融雪対象領域６内の積雪を均一に溶かすことができる。
【００４６】
これに対し、往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲よりも低かった場合（Ｓ１８：ＮＯ）、往き温度と戻り温度とにほとんど差を生じていないので、融雪対象領域６に積もった雪は既に溶けている可能性が高い。雪が溶けていると、不凍液は雪から熱をあまり奪われないにも関わらず、給湯装置２〜４によって加熱されるため、不凍液の戻り温度は徐々に上昇する傾向が見られる。不凍液の戻り温度が上昇するにつれて、不凍液の粘性抵抗は低下する。粘性抵抗が低下すると不凍液が流れ過ぎてしまうため、融雪装置１の全体の循環流量は規定流量（例えば、１２０Ｌ／ｍｉｎ）よりも多くなっていることが考えられる。この場合、放熱側ポンプ３２のポンプ能力が引き下げられる（Ｓ３０）。これによって、不凍液の循環流量を規定流量に復帰させることができる。そして、往き温度と戻り温度との温度差が徐々に大きくなり、１３〜１７℃の範囲内に収まることによって、不凍液がヒーティングパイプ１９に流れ過ぎるのを防止できる。つまり、不凍液が流れ過ぎないので、放熱側ポンプ３２の動力の無駄を低減できる。
【００４７】
そして、Ｓ１８に戻り、往き温度と戻り温度との温度差が所定範囲内になった場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、流量センサ５６で検出された戻り流量が、消火流量以下か否かが判断される（Ｓ１９）。消火流量は、循環正常流量よりも低く、バーナ５０の点火後に、加熱された不凍液が融雪装置１内を循環するのに必要とされる最低流量（例えば、１．５Ｌ／ｍｉｎ）に設定されている。戻り流量が、消火流量以下の場合は（Ｓ１９：ＹＥＳ）、バーナ５０が点火されて、不凍液が加熱されているにも関わらず、戻り流量が上昇していないので、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の故障、又は、第１戻り管７、エアセパレータ８、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１６、往き管１７、ヒーティングパイプ１９の破損等が考えられる。そこで、バーナ５０が強制的に消火され（Ｓ３１）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が強制的に停止され（Ｓ３２）、異常ランプ３７が点灯され（Ｓ３３）、処理が終了する。これにより、循環異常を速やかに報知できるので、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の不具合に迅速に対応できる。
【００４８】
一方、戻り流量が消火流量を超えていた場合（Ｓ１９：ＮＯ）、不凍液の粘性抵抗が低下して、不凍液の戻り流量が増加している可能性がある。不凍液の粘性抵抗が低下していると、不凍液の戻り温度が高くなっている可能性がある。そこで、戻り温度サーミスタ５５で検出された戻り温度が、予め設定された消火温度以上か否かが判断される（Ｓ２１）。戻り温度が消火温度以上であった場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、このままバーナ５０による加熱を継続すると、筐体内の内胴の内側で沸騰する可能性が高いので、給湯装置２〜４の各バーナ５０は消火され（Ｓ３５）、Ｓ１４に戻り、点火温度以下に低下するまで、バーナ５０が消火された状態で、不凍液が融雪装置１内を循環する。これ以降は、上記した処理の繰り返しである。
【００４９】
これに対し、戻り温度が消火温度未満であった場合（Ｓ２１：ＮＯ）、続いて、運転条件が解除されたか否かが判断される（Ｓ２２）。まだ運転条件が成立している場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ１６に戻り、上記したように、融雪運転が継続される。
【００５０】
一方、上記した３つの条件のうち何れか１つでも条件を満たさなくなった場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、融雪装置１の融雪運転を終了するために、給湯装置２〜４の各バーナ５０が消火され（Ｓ２３）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２が停止される（Ｓ２４）。そして、Ｓ１０に戻り、再度運転条件が成立するまで待機状態となる。こうして、融雪装置１の電源がリモコン３６でオフされるまで、融雪運転制御処理が実行される。
【００５１】
次に、融雪装置１において、放熱側ポンプ３２の故障による不凍液の逆流現象について説明する。図１に示すように、給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、分岐管１４〜１６をそれぞれ通って往き管１７を流れる。ここで、放熱側ポンプ３２が故障した場合、給湯装置側ポンプ３１による不凍液の吐出動作によって、往き管１７の合流部２８からバイパス管１８に不凍液が引き込まれる逆流現象が起きる。この場合、給湯装置２〜４で加熱された温度の高い不凍液の一部は、路面側のヒーティングパイプ１９を循環することなく、そのまま給湯装置２〜４に戻ってしまう。これにより、路面温度が十分に上昇せず、十分な融雪効果を得ることができない。
【００５２】
そこで、本実施形態では、放熱側ポンプ３２のモータ回転数を検出することで、放熱側ポンプ３２の異常を検出している。これに加え、放熱側ポンプ３２のモータ回転数を検出できない事態を想定し、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度を正常時と比較することで、逆流現象の発生を検出している。
【００５３】
次に、不凍液の逆流現象と、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度との関係について説明する。放熱側ポンプ３２が故障すると、上述の逆流現象が発生する。この場合、給湯装置２〜４で加熱されて温度の高い不凍液は、バイパス管１８を経由して、給湯装置２〜４に逆流する。これにより、戻り温度サーミスタ５５によって検出される戻り温度が急激に上昇する。
【００５４】
上述したように、融雪運転制御処理では、戻り温度が消火温度まで上昇すると、給湯装置２〜４の各バーナ５０は消火される。バーナ５０の消火により、不凍液の温度は徐々に低下するが、不凍液の逆流により、戻り温度は急激に消火温度まで上昇するので、バーナ５０はすぐに消火される。それ故、不凍液の逆流現象が発生すると、正常時に比べて、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度は高くなる。本実施形態では、ＣＰＵ１０１による後述する逆流検知処理において、点火と消火の切り替え頻度を、所定時間当たりの点火回数で判断する。これにより、放熱側ポンプ３２のモータ回転数の異常に依らずとも、不凍液の循環異常を検出できる。
【００５５】
次に、ＣＰＵ１０１によって実行される逆流検知処理について、図４のフローチャートと、図５のタイミングチャートとを参照して説明する。本処理は、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された「逆流検知プログラム」が呼び出されて実行される。
【００５６】
図４に示すように、まず、ＲＡＭ１０３（図２参照）に記憶されている点火回数Ｋと、時間タイマｔの値がクリアされる（Ｓ４１）。点火回数Ｋは、バーナ５０の点火回数である。次いで、バーナ５０が点火されたか否かが判断される（Ｓ４２）。バーナ５０が点火されない間は（Ｓ４２：ＮＯ）、Ｓ４２に戻って待機状態となる。図５に示すように、ｔ１タイミングで点火された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、時間タイマｔがスタートされ（Ｓ４３）、点火回数Ｋに１加算される（Ｓ４４）。つまり、バーナ５０が１回点火されたことになる。
【００５７】
図１に示すように、給湯装置２〜４で加熱された不凍液は、往き管１７、ヒーティングパイプ１９、第１戻り管７、第２戻り管９等を流れ、給湯装置２〜４に戻る。例えば、本実施例では、融雪装置１を循環するために要する時間は最短で１．５分である。図５に示すように、ｔ１タイミングでバーナ５０が点火されると、バーナ５０で加熱された不凍液が融雪装置１を循環するため、不凍液の戻り温度は徐々に上昇する。そして、戻り温度が消火温度に達し、ｔ２タイミングでバーナ５０が消火されるまでには、少なくとも１．５分以上かかる。
【００５８】
ここで、放熱側ポンプ３２が故障し、逆流現象が発生した場合、上述したように、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度は正常時に比べて高くなる。つまり、点火と消火の切り替え頻度が一定のレベルを超えた場合は、逆流現象が発生している可能性が高い。そこで、本実施形態では、点火と消火の切り替え頻度が所定以上になったことを検出するべく、バーナ５０が１分間に２回以上点火された場合を「循環異常」と判定する。なお、本実施形態では、所定時間を１分間、所定回数を２回としたが、これらの数値に限定されない。所定回数をさらに大きい数とすれば、逆流検知の信頼度は高くなるが、迅速な対応を考慮すれば２回が好ましい。
【００５９】
このような理由に基づき、点火回数Ｋが２回以上であるか否かが判断される（Ｓ４５）。現時点で点火回数Ｋが１回であれば（Ｓ４５：ＮＯ）、正常に循環している可能性が高いので、続いて、時間タイマｔの値が１分以上であるか否かが判断される（Ｓ４６）。点火されてからまだ１分を経過していない場合は（Ｓ４６：ＮＯ）、その後消火され、戻り温度の低下によって再度点火される可能性がある。よって、引き続き、バーナ５０が点火されたか否かが判断される（Ｓ４７）。バーナ５０が点火されない間は（Ｓ４７：ＮＯ）、Ｓ４６に戻って、ｔ１タイミングで点火してから１分が経過するまで処理が繰り返される。
【００６０】
その後、点火回数Ｋが１回のままで、ｔ１タイミングから１分が経過した場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、不凍液は正常に循環している可能性が高いので、融雪運転の状況を確認するために、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされたか否かが判断される（Ｓ４８）。給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされた場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、融雪運転は終了しているので、そのまま処理を終了する。
【００６１】
これに対し、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされていない場合（Ｓ４８：ＮＯ）、融雪運転は継続しているので、Ｓ４１に戻り、再度、点火回数Ｋと、時間タイマｔの値がクリアされる。そして、図５に示すように、ｔ２タイミングでバーナ５０は消火されているので、次にバーナ５０が点火されるまで待機状態となる（Ｓ４２）。
【００６２】
次いで、ｔ３タイミングで点火された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、上述と同様に、時間タイマｔがスタートされ（Ｓ４３）、点火回数Ｋに１加算される。（Ｓ４４）。そして、点火回数Ｋが２以上であるか否かが判断される（Ｓ４５）。この時点で、点火回数Ｋは１回であるので（Ｓ４５：ＮＯ）、時間タイマｔの値が１分以上か否かが判断される（Ｓ４６）。
【００６３】
そして、ｔ３タイミングから１分経過後のｔ４タイミングで、バーナ５０が消火された場合、正常時よりも短い時間でバーナ５０が消火されたことになる。この場合、循環異常の可能性を否定できないが、正常循環の誤差範囲内であるので、融雪運転を継続させるのが好ましい。そこで、ｔ４タイミングで１分が経過しているので（Ｓ４６：ＹＥＳ）、融雪運転を終了することなく、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされたか否かが判断される（Ｓ４８）。オフされていなければ（Ｓ４８：ＮＯ）、Ｓ４１に戻り、点火回数Ｋと、時間タイマｔの値がクリアされる。そして、次にバーナ５０が点火されるまで待機状態となる（Ｓ４２）。
【００６４】
次いで、図５に示すように、ｔ５タイミングで点火された場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、上述と同様に、時間タイマｔがスタートされ（Ｓ４３）、点火回数Ｋに１加算され（Ｓ４４）、点火回数Ｋが２以上であるか否かが判断される（Ｓ４５）。この時点で、点火回数Ｋは１であるので（Ｓ４５：ＮＯ）、時間タイマｔの値が１分以上か否かが判断される（Ｓ４６）。
【００６５】
ここで、例えば、放熱側ポンプ３２が故障した場合、上述したように、給湯装置２〜４で加熱された不凍液はバイパス管１８を介して給湯装置２〜４内に逆流する。加熱された不凍液の逆流により、戻り温度が消火温度まで急激に上昇するので、ｔ６タイミングで、正常時よりも短い時間でバーナ５０は消火される。
【００６６】
そして、バーナ５０の消火によって不凍液の温度は低下する。次いで、ｔ５タイミングから１分以内であるｔ７タイミングで（Ｓ４６：ＮＯ）、バーナ５０が点火された場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、Ｓ４４に戻り、点火回数Ｋは１加算されて２回となる。この場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、正常時に比べ、点火と消火の切り替え頻度が高く、不凍液の逆流現象が発生している可能性が高い。そこで、融雪運転を速やかに停止させるために、ｔ８タイミングでバーナ５０が消火され（Ｓ４９）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が停止され（Ｓ５０）、循環異常を報知するために異常ランプ３７が点灯する（Ｓ５１）。こうして、融雪装置１による融雪運転は強制的に終了され、逆流検知処理は終了する。これにより、放熱側ポンプ３２の故障をモータ回転数で検出できなくても、融雪装置１に発生する循環異常を確実に検出できる。そして、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００６７】
なお、以上説明において、図１に示すヒーティングパイプ１９が本発明の「パイプ」に相当し、第１戻り管７、第２戻り管９、第３戻り管１０、分岐管１１〜１３が本発明の「戻り管」に相当し、分岐管１４〜１６、往き管１７が本発明の「往き管」に相当する。流量センサ５６が本発明の「給湯装置側流量検出手段」に相当し、戻り温度サーミスタ５５が本発明の「入水温度検出手段」に相当し、往き温度サーミスタ５８が本発明の「往き温度検出手段」に相当する。図１に示す第２戻り管９の分岐部２１が本発明の「前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分」に相当する。図３に示すＳ２９の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「給湯装置側ポンプ制御手段」に相当し、Ｓ３０の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「放熱側ポンプ制御手段」に相当し、Ｓ３１、Ｓ３２の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪動作停止手段」に相当する。また、図４に示すＳ４５の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「判断手段」に相当し、Ｓ４９、Ｓ５０の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪運転強制停止手段」に相当する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態である融雪装置１では、３台の給湯装置２〜４を熱源機として備え、不凍液を熱媒体として、融雪対象領域６内の積雪を溶かすものである。融雪装置１では、融雪対象領域６を循環した不凍液が流れる第２戻り管９と、各給湯装置２〜４で加熱された不凍液を融雪対象領域６に向けて流す往き管１７との間にバイパス管１８を設けている。第２戻り管９を流れる不凍液の一部を各給湯装置２〜４に不凍液を送る第３戻り管１０に給湯装置側ポンプ３１を設けている。バイパス管１８には放熱側ポンプ３２を設けている。
【００６９】
このような構成において、第３戻り管１０は、各給湯装置２〜４に供給する不凍液のみが流れる配管である。よって、不凍液の粘性抵抗が温度に伴って変化しても、給湯装置側ポンプ３１の能力を可変することによって、第３戻り管１０を流れる不凍液の流量を制御できるので、各給湯装置２〜４に対して不凍液を安定して供給できる。
【００７０】
そして、本実施形態では特に、放熱側ポンプ３２の故障をモータの回転数で検出しているが、これに併せ、放熱側ポンプ３２の故障に伴って生じる不凍液の逆流現象を、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度で検出する。具体的には、所定時間当たりのバーナ５０の点火回数が所定回数以上であるか否かを判断する。逆流発生時では、点火と消火の切り替え頻度は正常時に比べて高くなる。例えば、１分間に点火回数が２回以上であった場合は循環異常と判断し、融雪運転を強制終了する。これにより、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００７１】
なお、本実施形態では、放熱側ポンプ３２の故障を、ポンプのモータの回転数の異常と併せて、ＣＰＵ１０１による逆流検知処理で検出しているが、ＣＰＵ１０１による逆流検知処理のみで、不凍液の逆流を検出するようにしてもよい。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１０１による逆流検知処理の変形例について、図６のフローチャートと、図７のタイミングチャートとを参照して説明する。上記実施形態では、バーナ５０の点火と消火の切り替え頻度が所定以上であるか否かを検出するために、所定時間（例えば、１分）におけるバーナ５０の点火回数が所定回数（例えば２回）以上であるか否かで判断している。この他にも、例えば、バーナ５０の点火から消火までの間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、バーナ５０の点火及び消火の頻度が所定以上と判断してもよい。本変形例は、不凍液の逆流現象により、戻り温度が急激に上昇することから、バーナ５０の点火から消火までの間隔が正常時に比べて短くなる性質を利用したものである。
【００７３】
本変形例においても、図１に示す給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオンされると、ＲＯＭ１０２（図２参照）に記憶された変形例に対応する「逆流検知プログラム」が呼び出されて実行される。
【００７４】
図６に示すように、まず、ＲＡＭ１０３（図２参照）に記憶されている異常間隔回数Ｐがクリアされる（Ｓ６１）。異常間隔回数Ｐは、バーナ５０の点火から消火までの間隔が異常であった場合の回数である。なお、後述するが、異常間隔回数Ｐは、異常間隔が連続して続かなかった場合はクリアされる。次いで、バーナ５０が消火中か否かが判断される（Ｓ６２）。例えば、バーナ５０が既に点火中である場合は（Ｓ６２：ＮＯ）、Ｓ６２に戻って、消火するまで待機状態となる。一方、バーナ５０が消火中である場合は（Ｓ６２：ＹＥＳ）、続いて、バーナ５０が点火されたか否かが判断される（Ｓ６３）。バーナ５０が点火されるまでは（Ｓ６３：ＮＯ）、Ｓ６３に戻って待機状態となる。次いで、図７に示すように、ｔ１０タイミングでバーナ５０が点火された場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、その点火時間がＲＡＭ１０３に記憶される（Ｓ６４）。
【００７５】
次いで、バーナ５０が消火されたか否かが判断される（Ｓ６５）。消火されるまでは（Ｓ６５：ＮＯ）、Ｓ６５に戻って待機状態となる。次いで、ｔ１１タイミングで、バーナ５０が消火された場合は、その消火時間がＲＡＭ１０３に記憶される（Ｓ６６）。そして、ＲＡＭ１０３に記憶された点火時間と消火時間の差分から、点火から消火までの間隔（ｒ１）が算出され、ＲＡＭ１０３（図２参照）に記憶される（Ｓ６７）。
【００７６】
さらに、算出された間隔（ｒ１）が基準時間以上であるか否かが判断される（Ｓ６８）。基準時間は、上述の実施形態と同じ理由により、例えば、１分とする。間隔（ｒ１）が基準時間以上であった場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、正常に循環している可能性が高い。そこで、異常間隔回数Ｐはクリアされる（Ｓ６９）。次いで、融雪運転の状況を確認するために、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされたか否かが判断される（Ｓ７２）。給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされた場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、融雪運転は終了しているので、そのまま処理を終了する。
【００７７】
一方、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされていない場合（Ｓ７２：ＮＯ）、融雪運転は継続しているので、Ｓ６２に戻り、上述と同様に、バーナ５０の点火から消火までの間隔が算出される（Ｓ６３〜Ｓ６７）。
【００７８】
そして、間隔（ｒ２）が算出されてＲＡＭ１０３に記憶された場合（Ｓ６７）、その間隔（ｒ２）が基準時間以上であるか否かが判断される（Ｓ６８）。間隔（ｒ２）が基準時間未満であった場合（Ｓ６８：ＮＯ）、間隔（ｒ２）は異常間隔であるので、異常間隔回数Ｐに１加算される（Ｓ７０）。さらに、ＲＡＭ１０３に記憶された異常間隔回数Ｐが、所定回数（例えば、２回）以上であるか否かが判断される（Ｓ７１）。
【００７９】
なお、本実施形態では、異常間隔が連続して２回以上検出された場合に、循環異常とみなして融雪運転を強制的に終了させる。異常間隔は、不凍液の逆流現象のみならず、他の要因によっても起こりうるものである。よって、異常間隔が１回検出された時点では、確実に逆流が起きているとはいえず、誤検出の可能性がある。このような場合までも異常と判断してしまうと、停止する必要のない状態でも強制的に停止させてしまう。そこで、本実施形態のように、異常間隔が２回連続して検出された場合にのみ循環異常とみなすことで、逆流現象にのみ確実に対処できる。なお、本実施形態では、異常間隔が２回連続して検出された場合に異常と判断するが、連続回数は３回以上でもよい。
【００８０】
そして、異常間隔回数Ｐがまだ２回に達していない場合は（Ｓ７１：ＮＯ）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２がオフされた否かが判断され（Ｓ７２）、オフされていなければ（Ｓ７２：ＮＯ）、Ｓ６２に戻って処理が繰り返される。
【００８１】
例えば、図７に示すように、ｔ１２タイミングからｔ１３タイミングまでの間隔（ｒ２）が異常間隔であっても、ｔ１４タイミングからｔ１５タイミングまでの間隔（ｒ３）が基準時間以上であれば（Ｓ６８：ＹＥＳ）、循環は正常とみなされるので、異常間隔回数Ｐはクリアされる（Ｓ６９）。間隔（ｒ２）が異常間隔であっても、その後の間隔（ｒ３）が正常であれば、循環は正常であるとみなすことができるので、誤検出に影響されることなく、融雪運転を継続することができる。
【００８２】
これに対し、例えば、図７に示すように、ｔ１２タイミングからｔ１３タイミングまでの間隔（ｒ２）、ｔ１４タイミングからｔ１５タイミングまでの間隔（ｒ３）が連続して異常間隔であった場合、ｔ１５タイミングの時点で、異常間隔回数Ｐは２回に達している。この場合（Ｓ７１：ＹＥＳ）、不凍液の逆流現象が起きている可能性が高い。このケースの場合は、ｔ１２タイミングからｔ１３タイミングまでの間に、放熱側ポンプ３２が故障した可能性が高い。そこで、融雪運転を速やかに停止させるために、ｔ１６タイミングで、バーナ５０が消火され（Ｓ７８）、給湯装置側ポンプ３１及び放熱側ポンプ３２の両方が停止され（Ｓ７９）、循環異常を報知するために異常ランプ３７が点灯する（Ｓ８０）。こうして、融雪装置１による融雪運転は強制的に終了され、逆流検知処理は終了する。このような変形例においても、融雪装置１の安全が確保されると共に、融雪装置１の循環異常に迅速に対応できる。
【００８３】
以上説明した変形例において、図６に示すＳ６８の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「判断手段」に相当し、Ｓ７９の処理を実行するＣＰＵ１０１が本発明の「融雪運転強制停止手段」に相当する。
【００８４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。上記実施形態では、子機の給湯装置を２台備えているが、子機の台数は限定されない。子機の台数は、融雪装置１を設置する環境、設置場所の天候状況、融雪負荷、融雪対象領域の面積等に応じて変更するのが好ましい。従って、子機は１台でもよく、３台以上であってもよい。融雪面積や融雪負荷等は現場ごとで異なるので、現場に合わせて熱源機としての給湯装置の台数を調節すればよい。
【００８５】
また、各配管の流路抵抗や、不凍液の粘性抵抗等を考慮して、給湯装置側ポンプを複数にしてもよく、さらにはバイパス管を複数設けてもよい。例えば、図８に示す変形例である融雪装置１５０を用いて説明する。なお、融雪装置１５０は、上記実施形態の融雪装置１とほぼ同じ構成であるので、同じ構成部分については同じ符号を用いて説明する。
【００８６】
融雪装置１５０では、第３戻り管１０に２つの給湯装置側ポンプ３１１，３１２を直列に設けている。これにより、不凍液を各給湯装置に向けてより強く押し出すことができる。さらに、第３戻り管１０と往き管１７との間には、２本のバイパス管１８１，１８２を並列に設けている。バイパス管１８１には放熱側ポンプ３２１を設け、バイパス管１８２には放熱側ポンプ３２２を設けている。このような構成にすることで、第２戻り管９を流れる不凍液を、往き管１７に向けて無理なく供給できる。また、各バイパス管に１つの放熱側ポンプを設けているので、各ポンプに対する不凍液の負荷が少なく、ポンプ効率も向上できる。
【００８７】
また、上記実施形態では、親機の給湯装置２に設けた流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５を用いて、不凍液の戻り流量及び戻り温度を検出したが、子機の給湯装置３，４に設けた流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５を用いて検出してもよい。また、流量センサ５６、戻り温度サーミスタ５５は、筐体２Ａ内でなくても、筐体２Ａの外側にある分岐管１１に設けてもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、図４のフローのＳ４５において、所定時間当たりのバーナ５０の点火回数が所定回数以上であるか否かを判断して異常循環を検知しているが、所定時間当たりの消火回数が所定回数以上であるか否かを判断してもよい。図５のタイミングチャートでいえば、バーナ５０が消火されるタイミング（例えば、ｔ２、ｔ４、ｔ６）で、時間タイマｔをスタートさせ、所定時間内で連続して繰り返される消火回数が所定回数以上となれば、バーナ５０を消火して融雪運転を強制終了させてもよい。
【００８９】
また、熱源機としての給湯装置は、顕熱を利用して熱媒体を加熱する通常の給湯装置の他に、顕熱及び潜熱を回収できる潜熱回収型給湯装置でもよい。給湯装置の加熱方式については限定されない。
【００９０】
また、上記実施形態では、戻り流量が循環正常流量に達していない場合、戻り流量が消火流量以下に達した場合、逆流が生じている可能性が高い場合において、何れの場合にも同一の異常ランプ３７を点灯させたが、別々の異常ランプをリモコン３６等に設けて点灯させてもよい。この場合、取り扱い業者は、融雪装置１にどのような異常を生じているかを容易に判別できる。
【００９１】
また、上記実施形態において、例えば、バーナ５０の消火中に不凍液の逆流現象が起きた場合は、正常時に比べて融雪対象領域６に供給される熱量が低下する。そのため、不凍液の戻り温度は低下するので、消火から点火までの間隔が正常時に比べて短くなることがある。この性質を利用して上述の変形例をさらに改良し、例えば、連続して繰り返される点火から消火までの間隔と、消火から点火までの間隔とにおいて、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に異常循環とみなして、融雪装置１の融雪運転を強制的に終了させてもよい。点火から消火までの間隔のみならず、消火から点火までの間隔を考慮することで、上述の変形例に比べ、逆流現象に対して速やかに対応できる。
【符号の説明】
【００９２】
１，１５０ 融雪装置
２〜４ 給湯装置
５ 制御装置
６ 融雪対象領域
７ 第１戻り管
８ エアセパレータ
９ 第２戻り管
１０ 第３戻り管
１１〜１３ 分岐管
１４〜１６ 分岐管
１７ 往き管
１８ バイパス管
１９ ヒーティングパイプ
２１ 分岐部
３１ 給湯装置側ポンプ
３２ 放熱側ポンプ
５０ バーナ
５５ 戻り温度サーミスタ
５６ 流量センサ
５８ 往き温度サーミスタ
１０１ ＣＰＵ
１８１，１８２ バイパス管
３１１，３１２ 給湯装置側ポンプ
３２１，３２２ 放熱側ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源であるバーナを内蔵した給湯装置を備え、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、前記給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、前記融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置において、
前記バーナによって加熱された熱媒体を前記パイプに供給するための往き管と、
前記パイプを循環した熱媒体を前記給湯装置に戻すための戻り管と、
前記戻り管と前記往き管とをバイパスして、前記戻り管を流れる熱媒体の一部を分流して前記往き管に供給するバイパス管と、
前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分よりも熱媒体が流れる方向の下流側に設けられ、前記戻り管から前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する給湯装置側ポンプと、
前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管から前記往き管に流れる熱媒体の流量を調整する放熱側ポンプと、
前記給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する入水温度検出手段と、
当該入水温度検出手段によって検出された前記入水温度に基づき、前記バーナの点火消火を制御するバーナ制御手段と、
当該バーナ制御手段によって制御される前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上であるか否かを判断する判断手段と、
当該判断手段によって、前記バーナの点火及び消火の切り替え頻度が所定以上であると判断された場合に、前記融雪装置の運転を強制的に停止する融雪運転強制停止手段と
を備えたことを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
連続して繰り返される点火又は消火の回数が所定時間において所定回数以上であった場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【請求項３】
前記判断手段は、
連続して繰り返される点火と消火の間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【請求項１】
熱源であるバーナを内蔵した給湯装置を備え、融雪対象領域内に埋設されたパイプに、前記給湯装置から供給される熱媒体を循環させて、前記融雪対象領域内の積雪を融雪する融雪装置において、
前記バーナによって加熱された熱媒体を前記パイプに供給するための往き管と、
前記パイプを循環した熱媒体を前記給湯装置に戻すための戻り管と、
前記戻り管と前記往き管とをバイパスして、前記戻り管を流れる熱媒体の一部を分流して前記往き管に供給するバイパス管と、
前記戻り管において、前記バイパス管が接続する部分よりも熱媒体が流れる方向の下流側に設けられ、前記戻り管から前記給湯装置に流れる熱媒体の流量を調整する給湯装置側ポンプと、
前記バイパス管に設けられ、前記バイパス管から前記往き管に流れる熱媒体の流量を調整する放熱側ポンプと、
前記給湯装置に流れる熱媒体の入水温度を検出する入水温度検出手段と、
当該入水温度検出手段によって検出された前記入水温度に基づき、前記バーナの点火消火を制御するバーナ制御手段と、
当該バーナ制御手段によって制御される前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上であるか否かを判断する判断手段と、
当該判断手段によって、前記バーナの点火及び消火の切り替え頻度が所定以上であると判断された場合に、前記融雪装置の運転を強制的に停止する融雪運転強制停止手段と
を備えたことを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
前記判断手段は、
連続して繰り返される点火又は消火の回数が所定時間において所定回数以上であった場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【請求項３】
前記判断手段は、
連続して繰り返される点火と消火の間隔のうち、基準時間以下である間隔が連続して所定回数以上続いた場合に、前記バーナの点火及び消火の頻度が所定以上と判断することを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
【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２０１２−１７５８７（Ｐ２０１２−１７５８７Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４７２１（Ｐ２０１０−１５４７２１）
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００１１２０１５）株式会社パロマ (298)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月７日（２０１０．７．７）
【出願人】（０００１１２０１５）株式会社パロマ (298)
【Ｆターム（参考）】
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