JP2002004236A - 融雪機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来融雪機のバーナーの異常燃焼を検知する
ために風圧スイッチを利用していたが、該風圧スイッチ
は地中に長期間放置されている状態であり、スイッチの
故障で、該風圧スイッチが作動しないという不具合が発
生している。 【解決手段】 融雪機において、機械一台毎にバーナー
１９のファンモータ３２回転時の電流値を、操作パネル
１０の操作スイッチによるティーチングで、制御装置４
５に測定及び記憶させ、ファンモータ３２の正常回転時
と異常回転時の電流値の違いを認識することにより、異
常回転時に点火装置を切り、操作パネル１０上に異常表
示をするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、融雪機内部にバー
ナーを備え、該バーナーに連結する融雪筒の孔から熱風
を噴出することにより雪を溶かす融雪機の制御技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、庭や車庫前等の地中に融雪機を埋
設して、該融雪機内へ除雪した雪を投入して溶かして排
水する埋設型融雪装置や移動型の融雪装置に関する技術
は公知となっている。例えば、融雪装置の内部をバーナ
ー室と融雪室とに構成し、融雪室内部に炉体となる融雪
プレートを配設して、融雪室内に雪を投入し、バーナー
の熱によって雪を溶かすようにしていた。そして、その
溶けた後の水の一部は融雪室底部に設けた水中ポンプで
汲み上げて融雪室上部に配管したシャワーパイプより散
水して投入した雪を溶かしていた。そして、この融雪水
が一定量以上溜まると、排水口より融雪機外に設けた貯
水槽にオーバーフローさせ、更に貯水槽内に溜まった融
雪水を排水用水中ポンプで汲み上げて用水路または道路
の端の側溝や排水溝やマンホール等に排水する。

【０００３】このような融雪機においては、バーナーの
ファンモータの回転の有無を検出するために、バーナー
に風圧スイッチを設けていた。この風圧スイッチとファ
ンの給気口とをチューブで連結し、ファンの回転により
生じた風圧によりスイッチが作動した後に、つまりファ
ンの回転が風圧スイッチにより認知されて、バーナーの
燃焼を開始させるというものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、風圧スイッチ
は湿気のある地中に長期間放置されている状態であり、
スイッチの錆による動作不良、漏電、冬の氷点下での凍
結、チューブの折れ等により、該風圧スイッチが作動し
ないという不具合が発生している。本発明は、上記の問
題に鑑み、機械式の風圧スイッチに依らない融雪機の制
御方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するた
めの手段を説明する。

【０００６】即ち、請求項１においては、融雪機内部に
バーナーを備え、該バーナーに連結する融雪筒の孔から
熱風を噴出することにより雪を溶かす融雪機において、
前記バーナーの点火装置と、バーナーのファンモータの
電流値を検出する手段と、操作パネルの操作手段と表示
手段とを制御装置と接続し、前記電流値が第一設定電流
値を越えると燃焼を停止し、操作パネル上に異常表示を
するようにしたものである。

【０００７】請求項２においては、前記バーナーのファ
ンモータの電流値を第二設定電流値と比較し、該第二設
定値よりも小さいと雪の量が多いと判断して最大燃焼さ
せ、大きいと雪が少ないと判断して燃焼量を抑えるよう
にしたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の実施例に係る融雪機の全体的な構成
を示す斜視図であり、図２は同じくバーナー室カバーを
外した融雪機本体フレームの内部を示す上面図、図３は
同じく右方側面図である。図４は融雪機のポンプ配置室
におけるポンプからの吐水管を示す図である。また、図
５は本発明の実施例に係る融雪機の制御操作パネルを示
す図であり、図６は同じく雪投入時の融雪機の構造を示
す略図である。更に、図７は本発明の実施例に係る融雪
機のバーナーの制御装置制御におけるティーチング操作
の流れを示すフローチャート図であり、図８は同じく融
雪作業時の操作の流れを示すフローチャート図、図９は
同じくバーナーの制御ブロック図である。

【０００９】本実施例における埋設型融雪装置について
図１乃至図３を用いて説明する。本実施例においては融
雪装置を埋没型としているが、本実施例に係る図に限定
されるものではなく、例えば移動型の融雪装置であって
も構わない。図１乃至図３に示す埋設型融雪装置は、鋼
板等で枠体２が箱状に構成され、該枠体２は上方を解放
して蓋体１で覆われ、該蓋体１の一辺は枠体２開放部の
一辺に枢支されており、シリンダー２３の伸縮により開
閉する。枠体２は仕切り板３によってバーナー室Ｂと融
雪室Ｈに分けられ、該融雪室Ｈと枠体２内の図１の右下
部にはポンプ配置部Ｐが配置されている。前記バーナー
室Ｂ内にはバーナー１９や燃料タンクや制御ボックス２
１等を配置し、該制御ボックス２１では電源のオンやオ
フ、バーナー１９の点火や消火、ポンプ１１の動作等を
制御している。

【００１０】前記バーナー１９の吐出口１９ａは仕切り
板３を貫通する状態で融雪室Ｈ内に挿入されている。バ
ーナー室Ｂの上部は防水用のカバー２６で覆われ、バー
ナー室Ｂに設けられた吸気ケース２２の開口部２２ａよ
りバーナー１９燃焼用の空気が取り入れられるようにし
ている。該吸気ケース２２の一端は蓋体１に固設されて
おり、蓋体１が開放されると同時に吸気ケース２２もバ
ーナー室Ｂのカバー２６より姿を現す。このようにし
て、吸気ケース２２は収納時はバーナー室Ｂに潜り、融
雪機作動時は地上に現れて、地上とバーナー室Ｂの空気
を流通させている。

【００１１】前記融雪室Ｈ内には融雪プレート９と、該
融雪プレート９より一段下げて設けたポンプ配置部Ｐが
設けられている。前記融雪プレート９の断面形状は略五
角形であり、融雪プレート９の左側面にバーナー１９の
吐出口が挿入支持され炉体を構成している。そして、該
融雪プレート９の閉塞された右側面には冷却水を用いた
冷却装置２５が設けられている。また、融雪プレート９
の左右側面には、特に右側においては冷却装置２５を貫
いて、通気口３６が突出しており、該通気口３６は図示
しないパイプを介して、蓋体１に固設された通気筒２０
と内部で繋がって、融雪プレート９内と外部の空気を流
通している（２０ａ）。前記融雪プレート９は融雪室Ｈ
の底板２ａに固設した支持体状に浮いた状態で支持され
ている。また、この融雪室Ｈの底板２ａは右下方に向け
て下がるように傾斜され、ポンプ配置部Ｐへ溶けた雪
（融雪水）が流れ込みやすくしている。

【００１２】前記融雪プレート９は、上述の如く、正面
略五角形状に構成されて、該融雪プレート９の斜面（側
面）には熱風孔８が多数穿設されており、バーナー１９
からの熱風を斜め上方へ噴出して融雪室Ｈに投入された
雪を溶かすようにし、融雪プレート９の斜面に接触した
雪も溶かされて水となって斜面に沿って落下するように
している。

【００１３】また、融雪プレート９上方であり融雪室Ｈ
上周囲に添ってシャワーパイプ１３が配管されている。
該シャワーパイプ１３はポンプ配置部Ｐに配設される自
動水中ポンプ１１により融雪水が送水されて、シャワー
パイプ１３下面に適宜開口した散水口１３ｂより散水
し、融雪プレート９側面に付着した雪を溶かして前記熱
風孔８からの熱風と併せて融雪を促進するものである。
また、前記シャワーパイプ１３は途中に融雪プレート９
左部に位置する冷却装置２５に冷却水を供給するための
複数の孔１３ａが穿設され、この孔より出た水が冷却装
置２５の開口部に流れ込むよう構成されている。前記冷
却装置２５は融雪プレート９の左側面を覆うようにして
空間が形成されたものであり、該空間に冷却水を流し込
むことで、該融雪プレート９を冷却している。冷却装置
２５より溢れ出した冷却水は再びポンプ配置部Ｐへ流れ
込む。融雪プレート９を冷却することで、該融雪プレー
ト９が異常に高温になることを防止し、融雪プレート９
の変形を防止すると供に耐久性を向上させている。

【００１４】前記ポンプ配置部Ｐに配した自動水中ポン
プ１１は下部より吸い込み上方へ排出する構成とし、該
自動水中ポンプ１１の吐出管３０は上方に延出し、該吐
出管３０上部を前記シャワーパイプ１３端部に接続す
る。そして、ゴミかご２４を通ってゴミが除かれた融雪
水がポンプ配置部Ｐ内に設定量溜まると作動し、ポンプ
配置部Ｐ内の融雪水が排出されて水位が設定高さまで下
がると自動的に停止するよう制御されている。

【００１５】図４に示す如く、前記吐出管３０の中部に
は切り換えバルブ３１が介挿されている。融雪機使用時
においては、前記切り換えバルブ３１を「開」にし、水
中ポンプ１１からシャワーパイプ１３へ吐出管３０を通
って融雪水が融雪室Ｈに供給される。また、同時に、吐
出管３０に介挿された分岐管３７の水平に突出した管口
３７ａが排水口１２に接続されており、水中ポンプ１１
で吸い上げられた融雪水は該排水口１２より外部へ排水
される。そして、例えば夏期等の長期に渡って融雪機を
使用しないときに、切り換えバルブ３１を「閉」に切り
換えると、雨等で融雪室Ｈに水が溜まり、水中ポンプ１
１が作動したとき、シャワーは出ずに、排水口１２から
の排水のみを行い、掃除後の融雪室Ｈを乾燥した状態に
保つことができる。

【００１６】ここで、本発明に係る融雪機のバーナー１
９の制御装置について詳説する。図９に示す制御装置４
５はＣＰＵやＲＡＭやＲＯＭ等よりなるマイクロコンピ
ューターより構成されている。該制御装置４５は図１に
示すバーナー室Ｂの制御ボックス２１に内蔵されて、該
制御装置４５を操作する図５に示す操作パネルは、吸気
ケース２２に付設されており、融雪機の蓋体１を解放す
るとこれに伴って吸気ケース２２及び操作パネル１０も
バーナー室Ｂより現れる。但し、取り付け位置は限定す
るものではない。

【００１７】本発明に係るバーナー１９の制御は、バー
ナー１９に異常が発生したときに自動的にバーナー１９
の電源を切り、また、通常運転時には雪の量に対して適
当な燃焼をバーナー１９にさせるものである。前記制御
装置４５はバーナー１９のファン３４を回転するファン
モータ３２を流れる電流を監視することで、バーナー１
９の異常を検出し、燃焼のための空気の流量をファンモ
ータ３２の負荷に置き換えて、雪の量が多いと負荷が大
きく少ないと負荷が小さいと判断する仕組みとなってい
る。バーナー１９は点火装置４４と燃料噴射口切替装置
４０を有してそれぞれ制御装置４５と接続されている。
燃料噴射口切替装置４０は図示しない電磁ポンプで燃料
を圧力で霧状にしてバーナー１９の点火部へ供給する
が、該電磁ポンプの電磁弁の開閉を制御装置４５で制御
し、燃料を霧化して噴出する二つのノズルからの吐出と
停止を切り替えられるようにしている。送風を行なうフ
ァンモータ３２の電流は、ファンモータ３２毎に誤差が
あるので、夫々のファンモータ３２毎にティーチングの
必要がある。このティーチングとは夫々のファンモータ
３２の基準電流をセンサー４２で検出し、制御装置４５
のメモリ４３に記憶させることであり、ティーチングし
た基準電流値は融雪機の電源を切っても消えることはな
く、また、一度ティーチングしたデータはデフォルトに
戻すことができるようにしている。こうして、ファンモ
ータ毎に通常電流値を記憶させるため、夫々のバーナー
間に存在する電流値の誤差を無視できるようになり、異
常値でないのに異常と検出するといった制御装置の誤認
識が無くなり、様々な状況に設置されたバーナーに対応
できるようになるのである。

【００１８】次に、図７を用いて、制御装置４５へのバ
ーナー１９のファンモータ３２における電流値のティー
チング操作の手順を説明する。まず、融雪機本体の電源
を入れ（Ｓ１）、蓋体１を開放すると（Ｓ２）、蓋体１
に伴って吸気ケース２２が地上に姿を現す。これによ
り、図示しないリミットスイッチがオンの状態となり
（Ｓ３）バーナー１９のファンモータ３２が回転を始め
る。次に、吸気ケース２２に付設された操作パネル１０
の運転スイッチ５１を一度オン（Ｓ４）にしてからオフ
に切り換える（Ｓ５）。このあと、オフの状態で運転ス
イッチ５１を５秒押し続ける（Ｓ６）と、運転の赤ラン
プ５４が一秒点灯し直ちに消える（Ｓ７）。これによ
り、ティーチング操作が完了する。前記ティーチング操
作におけるファンモータ３２の電流が基準電流として制
御装置４５のメモリ４３に記憶されることになる。ティ
ーチングが正常に為されたか否かは、蓋体１を解放した
状態で、ファンモータ３２のコネクタを外して操作パネ
ル１０の運転スイッチ５１を押すことで確認できる。フ
ァンモータ３２を流れる電流が異常状態の場合は、本実
施例では操作パネル１０上において５秒後にバーナー１
９異常ランプ５５と過熱異常ランプ５３が０．１秒でフ
リッカして異常状態を知らせる仕組みとなっている。

【００１９】上述の、ティーチングした状態で運転中に
異常が発生した場合に、制御装置４５による電流異常検
査をパスさせるときは、ティーチングをリセットし、デ
フォルトに戻さねばならない。ティーチングをリセット
しデフォルトに戻すには、ファンモータ３２を流れる電
流値に異常の出た状態で操作パネル１０の運転スイッチ
５１を５秒押し続ける。運転の赤ランプ５４が１秒点灯
し直ちに消えると、ティーチングのリセットが完了した
ことが確認される。

【００２０】ファンモータ３２の電流値はセンサー４２
により検知して制御装置４５に入力されて、前記基準電
流値と比較している。本実施例では、ファン３４がロッ
クしたときの電流値は基準電流値の約１．３倍、不完全
燃焼として検知する電流値は基準電流値の約０．８倍と
設定しており、該制御装置４５はファンモータ３２の電
流が基準電流値の０．８倍乃至１．３倍（第一設定値と
する）にあることかどうかを比較演算している。この異
常電流値の設定値（第一設定値）は設定器またはプログ
ラムの入力により変えることが可能である。なお、この
電流監視制御は蓋体１が開放されて運転スイッチ５１が
押されているときのみに行われるが、運転スイッチ５１
が押されても蓋体１が開放されてから５秒間はファンモ
ータ３２の起動電流が流れるため比較の対象とはしてい
ない。

【００２１】一方、本発明に係るもう一つの制御装置４
５によるバーナー１９の制御は、図６に示す如く、融雪
室Ｈに入っている雪が該融雪室Ｈの融雪プレート９を完
全に覆うほど雪が多く投入されている（Ｌ）ときのファ
ンモータ３２の電流値を第二設定電流値としてメモリに
記憶させ、ファンモータ３２の電流値と第二設定値の電
流値を制御装置４５が比較演算している。雪が多く投入
されて吸気または排気され難い状態となっていると、フ
ァン３４の回転数が減少して送風のためのファンモータ
３２に負荷がかかって、このファンモータ３２の電流値
が第二設定値よりも小さくなる。このときは燃料噴射口
切替装置４０を切り替えてバーナー１９の二つの燃料噴
射口（ノズル）から燃料を吐出して最大燃焼させる状態
とする。また、図６に示す如く、融雪室Ｈに投入された
雪が少ないとき（Ｓ）はファンモータ３２の電流値が第
二設定値よりも大きくなり、雪の投入量が少ないと判断
して、制御装置４５は燃料噴射口切替装置４０を切り替
えてバーナー１９の一つの燃料噴射口から燃料を吐出し
て燃焼を抑えるようにしている。

【００２２】このような構成において、図８に示す如
く、予めティーチングを行った融雪機の、主電源を入れ
（Ｓ８）、蓋体１を開放する（Ｓ９）と、該蓋体１に伴
って吸気ケース２２が地上に姿を現し、これにより図示
しないリミットスイッチがオンの状態となり（Ｓ１
０）、バーナー１９のファンモータ３２が作動する（Ｓ
１１）。続いて、融雪機が通電されている状態では、操
作パネル１０の準備ランプ５２が点灯して待機状態とな
るが、融雪作業を始めるときは同じく操作パネル１０上
の運転スイッチ５１を押す（Ｓ１２）と、前記準備ラン
プ５２が消えて、運転ランプ５４が点灯する。この運転
ランプ５４が点灯した状態で、融雪室Ｈ内に除雪した雪
を投入すると融雪室Ｈ内に設けられた雪センサー７が雪
の自重を感知して前記制御ボックス２１に信号を伝達し
（Ｓ１３）て、まずバーナー１９の制御装置４５のセン
サー４２がファンモータ３２に流れる電流値Ｉを測定し
（Ｓ１４）検知する（Ｓ１５）。もし、バーナー１９に
異常が起こりファンモータ３２に流れる電流量Ｉが通常
の電流値を外れて大きく変化すると、つまり、電流量Ｉ
と第一設定値を比較して、第一設定値を越えると、制御
装置４５はバーナー１９の作動を自動停止し、異常がな
ければバーナー１９を点火して火炎を発する。

【００２３】次に、同じく制御装置４５のセンサー４２
により、雪の量の変化に関してファンモータ３２を流れ
る電流値Ｉを検知し（Ｓ１６）、電流値Ｉと第二設定値
を比較して、雪が融雪プレート９を覆うほど多ければ
（Ｌ）、バーナー１９の二つの燃料噴射口より火炎を発
するよう燃料噴射口切替装置４０が作動する（Ｓ１
７）。もし、雪がそれより少なければ（Ｓ）、その内の
一つの燃料噴射口が使用される（Ｓ１８）。また、融雪
作業の開始時に雪が多くとも、融雪が進み雪の量が減少
すると、その変化を検知して、雪が少なくなれば燃料噴
射口を一つに切り換える。

【００２４】前記燃料噴射口より発された火炎は融雪プ
レート９である炉体本体を加熱すると供に、熱風を発生
する。該熱風は上昇気流となって熱風孔８から融雪室Ｈ
内へ排出される。これにより、投入された雪は高温とな
った炉体本体によって溶かされ、溶かされずに融雪室Ｈ
の底に落下した雪も、シャワーや融雪室Ｈ内の高温雰囲
気により溶かされる。そして、この融雪水が一定量以上
溜まると、水中ポンプ１１が作動して、融雪水を融雪室
Ｈ内へ散水し、また、同時に排水口１２より融雪機外に
送水され、該融雪機外に設けた貯水槽にオーバーフロー
させ、用水路または道路の端の側溝や排水溝やマンホー
ル等に排水される。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
以下に示すような効果を奏する。即ち、請求項１に示す
如く、融雪機内部にバーナーを備え、該バーナーに連結
する融雪筒の孔から熱風を噴出することにより雪を溶か
す融雪機において、前記バーナーの点火装置と、バーナ
ーのファンモータの電流値を検出する手段と、操作パネ
ルの操作手段と表示手段とを制御装置と接続し、前記電
流値が第一設定電流値を越えると燃焼を停止し、操作パ
ネル上に異常表示をするようにしたので、従来風圧スイ
ッチにより行われていたバーナーの燃焼異常の検知は、
錆等による不具合を生じ易かったが、電流を検知するた
め安定して異常を検知することができるようになり、以
上の場合には自動的に燃焼が停止され安全性が向上し
た。また、その異常も操作パネルで容易に認識できる。
また、バーナー本体の不具合のみならず、吸気口の閉鎖
などによる不完全燃焼の不具合も、ファンモータの電流
値を認識することで解決できるようになったのである。

【００２６】そして、請求項２に示す如く、前記バーナ
ーのファンモータの電流値を第二設定電流値と比較し、
該第二設定値よりも小さいと雪の量が多いと判断して最
大燃焼させ、大きいと雪が少ないと判断して燃焼量を抑
えるようにしたので、燃焼時の騒音を低減させ、燃料の
節約もでき、雪の量に応じた燃焼が可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る融雪機の全体的な構成を示す斜視
図である。

【図２】同じくバーナー室カバーを外した融雪機の内部
を示す上面図である。

【図３】同じく右方側面図である。

【図４】融雪機のポンプ配置部における水中ポンプから
の吐水管を示す図である。

【図５】本発明の実施例に係る融雪機の操作パネルを示
す図である。

【図６】同じく雪投入時の融雪機の構造を示す略図であ
る。

【図７】本発明の実施例に係る融雪機のバーナーのファ
ンモータの制御装置制御におけるティーチング操作の流
れを示すフローチャート図である。

【図８】同じく融雪作業時の操作の流れを示すフローチ
ャート図である。

【図９】同じくバーナーの制御ブロック図である。

【符号の説明】

８ 熱風孔 ９ 融雪プレート １０ 操作パネル １９ バーナー ３２ ファンモータ ４５ 制御装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 融雪機内部にバーナーを備え、該バーナ
   ーに連結する融雪筒の孔から熱風を噴出することにより
   雪を溶かす融雪機において、前記バーナーの点火装置
   と、バーナーのファンモータの電流値を検出する手段
   と、操作パネルの操作手段と表示手段とを制御装置と接
   続し、前記電流値が第一設定電流値を越えると燃焼を停
   止し、操作パネル上に異常表示をするようにしたことを
   特徴とする融雪機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記バーナーのファンモータの電流値を
   第二設定電流値と比較し、該第二設定値よりも小さいと
   雪の量が多いと判断して最大燃焼させ、大きいと雪が少
   ないと判断して燃焼量を抑えるようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の融雪機の制御装置。