JP2001152423A - 融雪及び融雪に伴う水溶液の活用システム - Google Patents
融雪及び融雪に伴う水溶液の活用システムInfo
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- JP2001152423A JP2001152423A JP33916199A JP33916199A JP2001152423A JP 2001152423 A JP2001152423 A JP 2001152423A JP 33916199 A JP33916199 A JP 33916199A JP 33916199 A JP33916199 A JP 33916199A JP 2001152423 A JP2001152423 A JP 2001152423A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 除雪した雪を速く融かし、又その際発生する
水溶液を利用してアイスクリーム等を作り、またこの水
溶液を道路に散布して凍結を防止する融雪及び融雪に伴
う水溶液の活用システムの提供。 【解決手段】 融雪槽１，２には除雪した雪を入れると
共に、塩化カルシウムなどの寒剤を混入して雪を融か
し、この際発生する非常に低温の水溶液を利用する。
水溶液を利用してアイスクリーム等を作り、またこの水
溶液を道路に散布して凍結を防止する融雪及び融雪に伴
う水溶液の活用システムの提供。 【解決手段】 融雪槽１，２には除雪した雪を入れると
共に、塩化カルシウムなどの寒剤を混入して雪を融か
し、この際発生する非常に低温の水溶液を利用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は雪を速く融かし、そ
の際得られる低温の水溶液の利用を図り、さらに凍結防
止としての利用が出来るシステムに関するものである。
ここで、融かされる雪は一般に除雪されたものである
が、除雪とは広義に解釈するものとし、例えば山に積も
った積雪を用いる場合も含める。
の際得られる低温の水溶液の利用を図り、さらに凍結防
止としての利用が出来るシステムに関するものである。
ここで、融かされる雪は一般に除雪されたものである
が、除雪とは広義に解釈するものとし、例えば山に積も
った積雪を用いる場合も含める。
【０００２】
【従来の技術】我が国では年間に降る雪の量は、５００
億トンとも９００億トンとも言われ、この雪は春になっ
て気温が上がると共に、自然に融けて流れる。しかし、
この膨大な降雪は日常生活、特に交通機関に大きな影響
を及ぼすことから、積雪はその都度除雪されているが、
この除雪作業には多くの費用がかかっている。しかし、
除雪された雪は所定の場所に積み上げられることから、
融けてなくなるには気温が上がるのを待つしかない。道
路を除雪した雪は両脇に山となって積み上げられ、その
結果、道幅は狭くなり、交通渋滞を招くなどの問題が発
生するが、氷のように固くなった雪は簡単に溶けること
が出来ない。
億トンとも９００億トンとも言われ、この雪は春になっ
て気温が上がると共に、自然に融けて流れる。しかし、
この膨大な降雪は日常生活、特に交通機関に大きな影響
を及ぼすことから、積雪はその都度除雪されているが、
この除雪作業には多くの費用がかかっている。しかし、
除雪された雪は所定の場所に積み上げられることから、
融けてなくなるには気温が上がるのを待つしかない。道
路を除雪した雪は両脇に山となって積み上げられ、その
結果、道幅は狭くなり、交通渋滞を招くなどの問題が発
生するが、氷のように固くなった雪は簡単に溶けること
が出来ない。
【０００３】一方、このように雪が多く降る地域では、
スキーなどのレジャー産業を興すことは出来るが、どち
らかと言えばマイナス面が多く、日本海側の豪雪地域と
言われるところでは、積雪が日常生活に大きな障害とな
っている。又単に積雪だけに限らず、積雪なくして路面
が凍結するならば、車がスリップして大きな事故になる
ケースが多い。
スキーなどのレジャー産業を興すことは出来るが、どち
らかと言えばマイナス面が多く、日本海側の豪雪地域と
言われるところでは、積雪が日常生活に大きな障害とな
っている。又単に積雪だけに限らず、積雪なくして路面
が凍結するならば、車がスリップして大きな事故になる
ケースが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように膨大な降雪
は日常生活に悪影響を及ぼしているが、本発明ではこの
雪を速く融かし、そして雪が保有するエネルギーを有効
に利用することで、雪のマイナス面を少しでも打ち消し
て利益をもたらしめるようにした融雪及び融雪に伴う水
溶液の活用システムを提供する。
は日常生活に悪影響を及ぼしているが、本発明ではこの
雪を速く融かし、そして雪が保有するエネルギーを有効
に利用することで、雪のマイナス面を少しでも打ち消し
て利益をもたらしめるようにした融雪及び融雪に伴う水
溶液の活用システムを提供する。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】雪は熱を受けることで自然
に融けて水になるが、氷１を融かすに必要とされる融解
熱量が１ｇ当り８０ｃａｌである為に、短時間では融け
ることが出来ない。勿論、除雪された雪はその場所が変
わるだけで、融けて水になるには同じ熱量が必要であ
り、特に除雪されて積み上げられた雪の山は固くなって
しまうことから、融けるのに時間がかかってしまう。
に融けて水になるが、氷１を融かすに必要とされる融解
熱量が１ｇ当り８０ｃａｌである為に、短時間では融け
ることが出来ない。勿論、除雪された雪はその場所が変
わるだけで、融けて水になるには同じ熱量が必要であ
り、特に除雪されて積み上げられた雪の山は固くなって
しまうことから、融けるのに時間がかかってしまう。
【０００６】本発明では寒剤を雪に混合することで素早
く融かすことが出来る。ここで寒剤の種類を限定しない
ことにするが、代表的な寒剤としては塩化カルシウムが
使用される。塩化カルシウム水溶液の中に雪(氷)が含ま
れている系を考えると、この系が非平衡の時は温度降下
を伴いながら雪は融解する。図１は雪の溶解過程におけ
る塩化カルシウム水溶液の温度、濃度変化の概念を固液
平衡状態図上に示したものである。
く融かすことが出来る。ここで寒剤の種類を限定しない
ことにするが、代表的な寒剤としては塩化カルシウムが
使用される。塩化カルシウム水溶液の中に雪(氷)が含ま
れている系を考えると、この系が非平衡の時は温度降下
を伴いながら雪は融解する。図１は雪の溶解過程におけ
る塩化カルシウム水溶液の温度、濃度変化の概念を固液
平衡状態図上に示したものである。
【０００７】雪と塩化カルシウム水溶液の初期温度はＴ
oで、塩化カルシウムの初期濃度はＣmoである。なおＴe
は共晶温度である。融解の初期条件(Ｔo、Ｃmo)は固液
平衡曲線上にはないので、非平衡状態である。この時、
融解面(固液界面)は瞬時に初期温度の平衡濃度Ｃmlにな
って初期濃度よりも低い濃度となる。したがって、融解
面の平衡濃度と周囲の水溶液濃度との濃度差によって濃
度拡散が起こる。
oで、塩化カルシウムの初期濃度はＣmoである。なおＴe
は共晶温度である。融解の初期条件(Ｔo、Ｃmo)は固液
平衡曲線上にはないので、非平衡状態である。この時、
融解面(固液界面)は瞬時に初期温度の平衡濃度Ｃmlにな
って初期濃度よりも低い濃度となる。したがって、融解
面の平衡濃度と周囲の水溶液濃度との濃度差によって濃
度拡散が起こる。
【０００８】そして、融解面では濃度拡散による濃度変
化があっても常に平衡状態を維持しようとする為に、雪
の融解に必要な潜熱分の熱量を水溶液から吸収しなが
ら、すなわち、水溶液の温度降下を伴いながら雪は融解
する。したがって、融解面の平衡濃度Ｃmlは固液平衡曲
線(Ｌｉｎｅ１)に沿って降下し、これに対して周囲水溶
液の所定箇所の濃度Ｃｍ２はＬｉｎｅ２に沿って降下し
て、両者の濃度差がゼロになる点Ｔ1で系が平衡になっ
て融解が停止する。
化があっても常に平衡状態を維持しようとする為に、雪
の融解に必要な潜熱分の熱量を水溶液から吸収しなが
ら、すなわち、水溶液の温度降下を伴いながら雪は融解
する。したがって、融解面の平衡濃度Ｃmlは固液平衡曲
線(Ｌｉｎｅ１)に沿って降下し、これに対して周囲水溶
液の所定箇所の濃度Ｃｍ２はＬｉｎｅ２に沿って降下し
て、両者の濃度差がゼロになる点Ｔ1で系が平衡になっ
て融解が停止する。
【０００９】このように本発明では寒剤を加えることで
雪を融かし、しかもこの際、外部から熱を加える必要は
なく、水溶液から熱が奪われ、その結果、該水溶液の温
度が低下する。低下した水溶液の温度は濃度により異な
るが、−１０℃〜−３０℃の低温が得られる。本発明
は、この低温の水溶液を色々な分野に利用するシステム
である。そして、一方ではこの水溶液を道路に散布し、
凍結を防止することが出来る。
雪を融かし、しかもこの際、外部から熱を加える必要は
なく、水溶液から熱が奪われ、その結果、該水溶液の温
度が低下する。低下した水溶液の温度は濃度により異な
るが、−１０℃〜−３０℃の低温が得られる。本発明
は、この低温の水溶液を色々な分野に利用するシステム
である。そして、一方ではこの水溶液を道路に散布し、
凍結を防止することが出来る。
【００１０】本発明ではこの融雪及び融雪に伴う水溶液
の活用システムを構成する具体的な構造は限定しない
が、雪又は氷を投入する融雪槽を有し、この融雪槽には
雪や氷と共に寒剤が入れられて攪拌される。したがっ
て、凝固点の低下によって雪や氷は融け、融けた水溶液
を所定の場所又は装置へ導く為のパイプが融雪槽に接続
されている。
の活用システムを構成する具体的な構造は限定しない
が、雪又は氷を投入する融雪槽を有し、この融雪槽には
雪や氷と共に寒剤が入れられて攪拌される。したがっ
て、凝固点の低下によって雪や氷は融け、融けた水溶液
を所定の場所又は装置へ導く為のパイプが融雪槽に接続
されている。
【００１１】所定の場所又は装置では熱を吸収して温度
を下げ、その結果、水溶液の温度はある程度上昇するこ
とになる。そこで、水溶液は上記融雪槽ヘ戻されると共
に、新たな雪が投入されて低温の水溶液を融雪槽から送
り出すことが出来るように、循環ポンプを備えている。
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
を下げ、その結果、水溶液の温度はある程度上昇するこ
とになる。そこで、水溶液は上記融雪槽ヘ戻されると共
に、新たな雪が投入されて低温の水溶液を融雪槽から送
り出すことが出来るように、循環ポンプを備えている。
以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
【００１２】
【実施例】図２は本発明に係る融雪及び融雪に伴う水溶
液の活用システムの概要を示す実施例である。スキー場
には広い駐車場が設けられているが、この駐車場にもス
キー場と同じように多くの積雪がある。そこで、この雪
を片隅に除雪するのではなく、第１融雪槽１に投入し、
同時に寒剤である塩化カルシウムも投入する。したがっ
て、雪は融けて高濃度(４０％程度)の水溶液が出来上が
るが、この際、僅かに発熱があることから水溶液の温度
は−１０℃程度である。
液の活用システムの概要を示す実施例である。スキー場
には広い駐車場が設けられているが、この駐車場にもス
キー場と同じように多くの積雪がある。そこで、この雪
を片隅に除雪するのではなく、第１融雪槽１に投入し、
同時に寒剤である塩化カルシウムも投入する。したがっ
て、雪は融けて高濃度(４０％程度)の水溶液が出来上が
るが、この際、僅かに発熱があることから水溶液の温度
は−１０℃程度である。
【００１３】第１融雪槽１の底にはパイプ２が接続され
ていて、弁３を開くならばパイプ２を通って水溶液は第
２融雪槽４へ流れる。第２融雪槽４には除雪された雪が
新たに投入され、水溶液の温度は−２０℃〜−３０℃と
いった低温が得られる。この極低温の水溶液は低温貯留
槽５に貯められ、色々な場所へ送ることが出来る。
ていて、弁３を開くならばパイプ２を通って水溶液は第
２融雪槽４へ流れる。第２融雪槽４には除雪された雪が
新たに投入され、水溶液の温度は−２０℃〜−３０℃と
いった低温が得られる。この極低温の水溶液は低温貯留
槽５に貯められ、色々な場所へ送ることが出来る。
【００１４】その１利用方法として、同図に示すように
スケートリンク６のアイス板を作ることが出来る。熱伝
動率の高いアルミ材からなるパイプをジグザグ状に敷設
し、その上に水を満たすならば、パイプを流れる水溶液
は水を凍らせてアイス板が出来あがる。スケートリンク
６へは低温貯留槽５からパイプ４が導かれ、ポンプ７に
よって送られる。そしてスケートリンク６のジグザグ状
パイプの末端には戻しパイプ８が接続され、この戻しパ
イプ８は上記第１融雪槽１へ導かれて水溶液が戻され
る。
スケートリンク６のアイス板を作ることが出来る。熱伝
動率の高いアルミ材からなるパイプをジグザグ状に敷設
し、その上に水を満たすならば、パイプを流れる水溶液
は水を凍らせてアイス板が出来あがる。スケートリンク
６へは低温貯留槽５からパイプ４が導かれ、ポンプ７に
よって送られる。そしてスケートリンク６のジグザグ状
パイプの末端には戻しパイプ８が接続され、この戻しパ
イプ８は上記第１融雪槽１へ導かれて水溶液が戻され
る。
【００１５】同図の９は農産物冷凍庫であり、上記低温
貯留槽５とパイプ４で接続されている。そして、このパ
イプ４を低温水溶液が流れて農産物冷凍庫へ入り、中の
農産物を冷凍することが出来る。又この農産物冷凍庫９
には戻しパイプ８が接続されていて、第１融雪槽１へ導
かれている。スケートリンク６及び農作物冷凍庫９を流
れることで、低温水溶液の温度はある程度上昇すること
になる。この水溶液を第１融雪槽１へ戻し、さらに第２
融雪槽４ヘ流れて再び−２０℃〜−３０℃の極低温水溶
液となって再びスケートリンク６および農作物冷凍庫９
へ導かれる。
貯留槽５とパイプ４で接続されている。そして、このパ
イプ４を低温水溶液が流れて農産物冷凍庫へ入り、中の
農産物を冷凍することが出来る。又この農産物冷凍庫９
には戻しパイプ８が接続されていて、第１融雪槽１へ導
かれている。スケートリンク６及び農作物冷凍庫９を流
れることで、低温水溶液の温度はある程度上昇すること
になる。この水溶液を第１融雪槽１へ戻し、さらに第２
融雪槽４ヘ流れて再び−２０℃〜−３０℃の極低温水溶
液となって再びスケートリンク６および農作物冷凍庫９
へ導かれる。
【００１６】又同図の１０はアイスクリーム製造装置で
ある。上記低温貯留槽５からパイプ４を流れてアイスク
リーム製造装置１０へ入り、アイスクリームが簡単に作
られる。そしてアイスクリーム製造装置１０に接続され
ている戻しパイプ１１は凍結防止液貯留槽１２に接続さ
れている。この凍結防止液貯留槽１２内の水溶液はポン
プにて散布車に移され、路面に散布される。この凍結防
止液貯留槽１２に溜まる水溶液の濃度は約３０％であ
り、これを凍結路面に散布するならば凍結状態は解除さ
れ、凍結前であれば凍結が防止される。
ある。上記低温貯留槽５からパイプ４を流れてアイスク
リーム製造装置１０へ入り、アイスクリームが簡単に作
られる。そしてアイスクリーム製造装置１０に接続され
ている戻しパイプ１１は凍結防止液貯留槽１２に接続さ
れている。この凍結防止液貯留槽１２内の水溶液はポン
プにて散布車に移され、路面に散布される。この凍結防
止液貯留槽１２に溜まる水溶液の濃度は約３０％であ
り、これを凍結路面に散布するならば凍結状態は解除さ
れ、凍結前であれば凍結が防止される。
【００１７】上記低温貯留槽５とスケートリンク６、農
作物冷凍庫９、及びアイスクリーム製造装置１０はパイ
プ４，４…にて接続され、途中には弁２，２…が取付け
られている。したがって、これら弁２，２…を開いてポ
ンプ７を作動することで低温貯留槽５の水溶液が送られ
る。同じく、戻しパイプ８，１１の途中にも弁２，２…
が設けられている。
作物冷凍庫９、及びアイスクリーム製造装置１０はパイ
プ４，４…にて接続され、途中には弁２，２…が取付け
られている。したがって、これら弁２，２…を開いてポ
ンプ７を作動することで低温貯留槽５の水溶液が送られ
る。同じく、戻しパイプ８，１１の途中にも弁２，２…
が設けられている。
【００１８】本発明は塩化カルシウムなどの寒剤を雪に
混合することで、雪を速く融かし、この際、得られる極
低温水溶液を冷凍手段として利用し、又この水溶液を路
面の凍結防止に利用するものであり、次のような効果が
得られる。
混合することで、雪を速く融かし、この際、得られる極
低温水溶液を冷凍手段として利用し、又この水溶液を路
面の凍結防止に利用するものであり、次のような効果が
得られる。
【００１９】
【発明の効果】本発明では融雪槽に除雪した雪を投入
し、この中に塩化カルシウム等の寒剤を入れることで大
量の雪を速く融かすことが出来る。しかも、この際、熱
エネルギーを必要とせず、塩化カルシウムは安いことか
ら融雪には大きな費用はかからない。一方、融雪によっ
て生じた水溶液は−２０℃〜−３０℃といった極低温で
ある為に、この水溶液を利用してスケートリンクのアイ
ス板を容易に作ることが出来、又アイスクリームを簡単
に作ることが出来る。勿論、低温水溶液の利用分野は他
にも色々ある。
し、この中に塩化カルシウム等の寒剤を入れることで大
量の雪を速く融かすことが出来る。しかも、この際、熱
エネルギーを必要とせず、塩化カルシウムは安いことか
ら融雪には大きな費用はかからない。一方、融雪によっ
て生じた水溶液は−２０℃〜−３０℃といった極低温で
ある為に、この水溶液を利用してスケートリンクのアイ
ス板を容易に作ることが出来、又アイスクリームを簡単
に作ることが出来る。勿論、低温水溶液の利用分野は他
にも色々ある。
【００２０】一方、この水溶液を凍結した道路に散布す
るならば、凍結は解除され、又凍結前であれば凍結を防
止することが出来る。このように、本発明は除雪した雪
を直ちに融かすと共に、その際発生する水溶液を利用す
ることで、雪のエネルギーが有効に活用できるシステム
である。
るならば、凍結は解除され、又凍結前であれば凍結を防
止することが出来る。このように、本発明は除雪した雪
を直ちに融かすと共に、その際発生する水溶液を利用す
ることで、雪のエネルギーが有効に活用できるシステム
である。
【図１】雪の融解過程における塩化カルシウム水溶液の
温度変化、濃度変化を固液平衡状態図上に示している。
温度変化、濃度変化を固液平衡状態図上に示している。
【図２】本発明のシステムを示す概要図。
１ 第１融雪槽 ２ パイプ ３ 弁 ４ 第２融雪槽 ５ 低温貯留槽 ６ スケートリンク ７ ポンプ ８ 戻しパイプ ９ 農産物冷凍庫 10 アイスクリーム製造装置 11 戻しパイプ 12 凍結防止液貯留槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 忠幸 福井県福井市花堂南２丁目５番12号 山田 技研株式会社内 Ｆターム(参考） 2D026 CN00
Claims (6)
- 【請求項１】 融雪槽に除雪した雪を入れて融かすシス
テムにおいて、所定の場所に設置した融雪槽には雪と共
に塩化カルシウムなどの寒剤を投入し、雪と混合するこ
とで塩化カルシウム等の水溶液として雪を融かすことを
特徴とする融雪システム。 - 【請求項２】 融雪槽に除雪した雪を入れ、同時に塩化
カルシウム等の寒剤を混合することで融雪槽内の雪が融
けて非常に低温の塩化カルシウム等の水溶液となり、こ
の水溶液を用いて用いてアイスクリームを製造したり、
スケートリンクのアイス板を作るなどに活用することを
特徴とする融雪に伴う水溶液の活用システム。 - 【請求項３】 第１融雪槽に除雪した雪を入れ、同時に
塩化カルシウム等の寒剤を混合することで第１融雪槽内
の雪が融けて低温の塩化カルシウム等の高濃度水溶液と
なり、この水溶液を第２融雪槽ヘ導くと共に第２融雪槽
にはさらに雪を投入して極低温の水溶液を作りだし、こ
の極低温の水溶液を用いて用いてアイスクリームを製造
したり、スケートリンクのアイス板を作るなどに活用
し、活用後の水溶液は上記融雪槽ヘ戻して再び極低温の
水溶液として送り出すことを特徴とする融雪に伴う水溶
液の活用システム。 - 【請求項４】 融雪槽に除雪した雪を入れ、同時に塩化
カルシウム等の寒剤を混合することで融雪槽内の雪が融
けて非常に低温の塩化カルシウム等の水溶液となり、こ
の水溶液を路面に散布することで路面の凍結を防止し、
又凍結した路面を解除することをことを特徴とする融雪
に伴う水溶液の活用システム。 - 【請求項５】 第１融雪槽に除雪した雪を入れ、同時に
塩化カルシウム等の寒剤を混合することで第１融雪槽内
の雪が融けて低温の塩化カルシウム等の高濃度水溶液と
なり、この水溶液を第２融雪槽ヘ導くと共に第２融雪槽
にはさらに雪を投入してより低温の水溶液を作りだし、
この低温の水溶液を路面に散布することで路面の凍結を
防止し、又凍結した路面を解除することを特徴とする融
雪に伴う水溶液の活用システム。 - 【請求項６】 第１融雪槽に除雪した雪を入れ、同時に
塩化カルシウム等の寒剤を混合することで第１融雪槽内
の雪が融けて低温の塩化カルシウム等の高濃度水溶液と
なり、この水溶液を第２融雪槽ヘ導くと共に第２融雪槽
にはさらに雪を投入して極低温の水溶液を作りだし、こ
の極低温の水溶液を用いて用いてアイスクリームを製造
したり、スケートリンクのアイス板を作るなどに活用
し、活用後の水溶液を路面に散布することで凍結を防止
し、又凍結した路面を解除することを特徴とする融雪に
伴う水溶液の活用システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33916199A JP2001152423A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 融雪及び融雪に伴う水溶液の活用システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33916199A JP2001152423A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 融雪及び融雪に伴う水溶液の活用システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152423A true JP2001152423A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18324828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33916199A Pending JP2001152423A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 融雪及び融雪に伴う水溶液の活用システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152423A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470885B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2005-03-08 | 주식회사 자동기 | 도로제설용 염화칼슘용액의 제조장치 |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP33916199A patent/JP2001152423A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100470885B1 (ko) * | 2002-06-14 | 2005-03-08 | 주식회사 자동기 | 도로제설용 염화칼슘용액의 제조장치 |
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