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Method and facility for melting snow

阅读:875发布:2020-10-22

专利汇可以提供Method and facility for melting snow专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for melting snow by using natural heat while preventing the coloring of an area for snow melting and the generation of dust as much as possible, without requiring water disposal facilities. SOLUTION: The heat of underground water is transferred to surface water circulating in an area for snow melting, to obtain snow-melting water. An exchange of heat is effected between the underground water collected from a production well 13 and filtered water obtained when the surface water including snowmelt obtained from the snow-melting water sprinkled over the area for snow melting is collected and filltered, and the underground water which has lost its heat through the heat exchange is returned into the ground by way of an injection well 14, while the filtered water which has received the heat through the heat exchange is sprinkled again as snow-melting water over the area for snow melting. Since the underground water is not directly used as the snow-melting water, the area of snow melting can be prevented from being covered with iron and manganese and the generation of dust can be prevented. Since the underground water whose temperature has been dropped by the heat exchange is returned into the ground, ground subsidence and the like can be prevented, and this leads to effective use of geothermal resources.,下面是Method and facility for melting snow专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 地下水の温度を利用した融雪方法において、生産井(13)より汲み上げた地下水と、被融雪地に散水された融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水を回収濾過してなる濾過水との間で熱交換し、熱交換によって温度が低下した地下水を還元井(14)により地下に戻すとともに、熱交換によって温度の上昇した濾過水を融雪用水として再び被融雪地に散水することを特徴とする、融雪方法。
  • 【請求項2】 生産井(13)から汲み上げた地下水を熱交換装置(2) を経て還元井(14)に還元する還元ポンプ(3)
    と、被融雪地(4) に散水された融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水を回収濾過する集水濾過装置(6、7)
    と、集水濾過装置(6、7)から熱交換装置(2) を経て後述する散水装置へ送る循環ポンプ(5) と、熱交換装置(2)
    で熱交換された濾過水を融雪用水として再び被融雪地4
    に散水する散水装置(11)とを備えていることを特徴とする、融雪設備。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】本発明は、地下の温度を利用して積を融かし、又は降雪を連続的に融かす方法及びその実施に好適な設備に関するものである。

    【0002】

    【従来の技術】地下は、年間を通して温度が一定範囲にあり、夏場は冷房に利用され、冬場は融雪に利用されている。 従来の融雪方法は、汲み上げた地下水を被融雪地に直接散水するというものであり、地下水は融雪用水として被融雪地に散水され、雪を融かし雪解水とともに表層水となって側溝に流れ込む。

    【0003】地下水はその接触する地質によって、多量の鉄分やマンガンを含むことがある。 地下水に含まれている鉄分は、一般的に鉄(II)イオンの状態で存在し、
    マンガンはマンガン(II)イオンの状態で存在する。 鉄(II)イオンは、空気中の酸素に触れると酸化されて、
    不溶性の鉄(III )化合物になる。 また、マンガン(I
    I)イオンは、空気中の酸素に触れると酸化されて不溶性のマンガン(III )化合物ないしマンガン(IV)化合物となる。

    【0004】このような鉄分やマンガンを含む地下水を、融雪用水として道路等に散水した場合、空気酸化によって不溶性に変化した鉄分やマンガンが被融雪地に被着して、これを暗色に変色させ見苦しくする。 また乾燥すると塵埃となって飛散し、環境を悪化させる原因となる。 そこで従来は、地下水に鉄(III )イオンやマンガン(II)イオンが存在する場合には、イオン交換法などにより処理してそれらのイオンを除去することによって、被融雪地の着色及び埃の発生を抑えていた。 また、
    汲み上げた地下水を散水することによって生成した雪解水を含む表層水は、そのまま側溝に流下されている。

    【0005】

    【発明が解決しようとする課題】地下水と雪との温度差が小さいので、融雪には多量の水を必要とし、大容量のポンプを使用しなければならない。 また、多量の水から鉄イオン等を除去するには、大型の設備を必要とし大きな設置スペースが必要である。 また、このような大型の設備を設置しても、融雪装置の稼働日数が年間で数日から数十日とわずかなため、非常にコストの高い設備となっている。 さらに、大量の地下水を汲み上げたまま側溝に排出するものであるから、地盤沈下等の弊害を引き起こすという問題がある。 また、せっかくイオン交換等により処理費用をかけた地下水を、そのまま側溝に流下させ、まだ零度以上で融雪能を有するのにも関わらず、
    1回の使用で捨てているので、用水の有効利用に欠けていた。

    【0006】本発明は、イオン交換装置等の水処理設備を設ける必要がなく、被融雪地の着色や塵埃の発生を可及的に防止することができ、さらに、融雪用水を繰り返し使用して地熱の有効利用を図ることができる、融雪方法及び融雪装置を提供することを課題としている。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】本発明は、被融雪地を循環する表層水に地下から汲み上げられた地下水の熱を移動して融雪用水とする方法及びこの方法の実施に好適な装置である。

    【0008】即ち、請求項1記載の融雪方法は、地下水がもつ熱を利用した融雪方法において、生産井13より採取した地下水と、被融雪地に散水された融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水を回収した後濾過してなる濾過水との間で熱交換し、熱交換によって熱を放出した地下水を還元井14により地下に戻すとともに、熱交換によって熱を受け取った濾過水を融雪用水として再び被融雪地に散水することを特徴とするものである。

    【0009】請求項2記載の融雪設備は、生産井13から汲み上げた地下水を熱交換装置2を経て還元井14に還元する還元ポンプ3と、被融雪地4に散水された融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水を回収濾過する集水濾過装置6と、集水濾過装置6から熱交換装置を経て後述する散水装置11へ送る循環ポンプ5と、熱交換装置2で熱交換されて濾過水を融雪用水として再び被融雪地4に散水する散水装置11とを備えていることを特徴とするものである。

    【0010】

    【作用】地熱は利用面からすると水質と温度により分類される。 融雪用水は、地下水の水質を利用するものではなく、地下水の温度を利用するものである。 本発明の融雪方法は、汲み上げた地下水の温度で融雪用地を循環する表層水を暖めて、暖めた表層水を融雪用水として再び被融雪地に散水するものであるから、即ち地下水を融雪用水として直接使用することを避けたので、鉄分等を含んだ地下水であっても被融雪地に鉄分やマンガンが被着したり、塵埃が発生するのを防止することができる。 また、水質改善のためのイオン交換装置などの機材が不要になり、設備費を大幅に削減すると共に、運転費用も最小限に抑えることができる。 更に、熱交換によって温度が低下した地下水を地下還元するので、地盤沈下等を防止することができる。 また、融雪能力を有する表層水を再使用するものであるから、地熱資源の有効利用にも繋がる。 さらに、設置スペースもさほど取らずに、簡単に融雪システムの取付けを行うことが可能である。 また、
    本発明の融雪設備は、前記融雪方法を効率良く実施することができる。

    【0011】

    【発明の実施の形態】図1は本発明の融雪設備の一実施例を示す。 実施例の融雪設備1は、地下水を汲み上げる生産井13と、汲み上げられた地下水を地中に戻す還元井14とを備えている。 生産井から汲み上げた地下水と被融雪地に散水された融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水を回収したあと濾過した濾過水との間で熱交換を行う熱交換装置2を備えている。 また、融雪設備は、汲み上げた地下水を熱交換装置2に供給したあと地下へ返送する還元ポンプ3と、融雪用水を被融雪地4と熱交換装置2との間で循環させる循環ポンプ5とを備えており、更に、融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水を被融雪地4から回収し、表層水に含まれる不要物を沈降分離並びに浮上分離するグリストラップ6と、グリストラップ6により分離しきれなかった不要物を除去するフィルタ7とを備えている。

    【0012】雪解水を含む表層水は、その中に分散している懸濁物質をグリストラップ6によって濾過される。
    この濾過水は、フィルタ7によって細かいゴミを除去したあと熱交換装置2に送られる。 熱交換装置によって暖められた濾過水が融雪用水として散水口11から被融雪地4に散水される。 散水された融雪用水は、積雪や降雪を解かし、被融雪地の砂や油分を懸濁して表層水として側溝に流下する。 砂や油分を含んだ表層水の一部はグリストラップ6に蓄えられて、その際に融雪用水に含まれる砂や油分が除去される。 グリストラップ6では、砂が沈降分離され、油分は浮上分離される。 グリストラップ6で除去しきれなかった細砂等の懸濁物はフィルタ7により除去され、、熱交換装置2に清浄な水が供給される。

    【0013】熱交換装置2において、濾過水を暖めて温度が低下した地下水は還元井を介して地下に戻される。
    地下水の単位時間当りの汲み上げ量は、地下水の温度と、融雪用水の温度及び濾過水の流量により設定し、還元ポンプ3を調節する。

    【0014】融雪を行うときは、まず、グリストラップ6に蓄えた表層水を循環ポンプ5で熱交換装置に送り、
    暖めた融雪用水を被融雪地に散水する。 融雪用水によって生じた雪解水を含む表層水の一部を回収したあと濾過し、この濾過水と地下水の間で熱交換し、熱交換によって温度が低下した地下水を還元井14により地下に戻すとともに、熱交換によって温度が上昇した濾過水を融雪用水として再び被融雪地に散水する。

    【0015】

    【発明の効果】本発明によれば、従来行っていた地下水の除鉄、除マンガン処理を省略することができるので、
    水処理設備が不要となる。 運転費用も最小限に抑えることができ、設備の設置スペースを小さくできる。 また、
    表層水を融雪用水として循環使用するので、地熱の有効利用を図ることができる。 更に、地下水を融雪用水として散布するものでないから被融雪地が着色せず、鉄化合物やマンガン化合物による塵埃を発生することがなく、
    被融雪地への融雪用水の循環量を任意に設定できる。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】融雪用水の供給装置を示す模式図

    【符号の説明】

    2 熱交換装置 3 還元ポンプ 4 被融雪地 5 循環ポンプ 6 グリストラップ 7 フィルタ 11 散水口 13 生産井 14 還元井

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