JP2007040014A - 融雪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 融雪槽に投入された雪を効果的に融雪することができると共に、騒音の発生を抑えることができるようにする。
【解決手段】 融雪槽１１の底板１１ａに水中ポンプ１２を配置し、融雪槽１１に蓄積される水Ｗ１の水面Ｌ１より下に、噴射ノズル１４ａ、１４ｂを配置する。噴射ノズル１４ａ、１４ｂは、融雪槽１１に投入された雪Ｓ１に対して、底面から水面の方向に向かって、水中ポンプ１２による循環水を噴き上げる。融雪槽１１内の水中に沈んだ雪の部分ＳＬ１は、拡散して柔らかくなっているため、融雪槽１１内の水中に沈んだ雪の部分ＳＬ１に水流を当てることで、効果的に融雪することができる。また、噴射ノズルが水中に配置されるので、騒音が殆ど発生しない。
【選択図】 図３

Description

本発明は、特に、豪雪地帯において、屋根や庭に堆積した雪を融雪するのに用いられる融雪装置に関する。

豪雪地帯において、屋根や庭に降り積もった雪や、敷地内や道路に積み上げられた雪を融雪するための融雪装置としては、例えば特許文献１に、融雪槽を庭の地下に埋設し、上部の雪投入口から雪を投入し、強制的に雪を溶解するものが記載されている。

特許文献１に記載されている融雪装置は、 融雪槽と、水中ポンプ部と、水噴射口部と、発熱体とから構成されている。融雪槽は、円筒状側壁と、円筒状側壁の下端に連設された底部とから構成されている。水中ポンプ部は、融雪槽の底部に配設された水中ポンプと、水中ポンプから融雪槽外に引出された排水パイプから構成されている。水噴射口部は、排水パイプから左方に分岐された逆時計回り方向用横パイプを円筒状側壁の内周に添って配管して構成されている。発熱体は、ボイラーからの配管が円筒状側壁に配設されている。そして、特許文献１に記載されている融雪装置では、上方に位置する水噴射口部から融雪槽内に水を噴射して融雪を行っている。
特開平１１−６１７６６号公報

しかしながら、特許文献１に示される融雪装置では、ボイラーからの配管による発熱体を発熱させる必要がある。

また、特許文献１に示される融雪装置では、水噴射口部が上方に設けられており、融雪槽に投入された雪に対して、上方から水を噴射している。ところが、融雪槽に投入された雪のうち、水面から上に浮上している雪は、水面で互いにくっつき合って固まり、融雪槽内の雪に対して上から水を噴射しても、容易に溶かすことができない。

また、特許文献１のものでは、上方から水を噴射しているため、激しい騒音が発生する。

本発明は、上述の課題を鑑み、融雪槽に投入された雪を効果的に融雪することができると共に、騒音の発生を抑えることができるようにした融雪装置を提供することを目的とする。

本発明は、融雪するための雪が投入される融雪槽と、融雪槽の底面に配置される水中ポンプと、融雪槽の下方部に配置され、融雪槽に投入された雪に対して、底面から水面の方向に向かって、水中ポンプによる循環水を噴き上げる噴射ノズルとからなることを特徴とする。

好ましくは、噴射ノズルは、その噴射方向を時計方向又は反時計方向に傾けるようにしたことを特徴とする。

好ましくは、噴射ノズルは、融雪槽に沿って複数個円環状に配列するようにしたことを特徴とする。

好ましくは、水中ポンプは、融雪槽の底面の中心に配置するようにしたことを特徴とする。

好ましくは、融雪槽に温水を供給する温水パイプを設けるようにしたことを特徴とする。

好ましくは、水中ポンプから導出される循環パイプと連通して排水パイプを取り付け、水位センサの検出出力に応じて排水パイプの自動排水バルブの開閉を制御し、融雪槽の水位を調整するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、融雪するための雪が投入される融雪槽と、融雪槽の底面に配置される水中ポンプと、融雪槽の下方部に配置され、融雪槽に投入された雪に対して、底面から水面の方向に向かって、水中ポンプによる循環水噴き上げる噴射ノズルとからなる。このため、噴射ノズルからの循環水が底面から水面に向かう水流となって、融雪槽内の水中に沈んだ雪の部分に当たる。融雪槽内の水中に沈んだ雪の部分は、拡散して柔らかくなっているため、融雪槽内の水中に沈んだ雪の部分に水流を当てると、融雪槽内に投入された雪を効果的に融雪することができる。また、噴射ノズルが水中に配置されるので、噴射ノズルからの音が水に吸収され、騒音が殆ど発生しない。

また、本発明によれば、噴射ノズルは、その噴射方向を時計方向又は反時計方向に傾けるようにしている。このため、融雪槽内の水に渦流ができる。融雪槽内の水に渦流ができると、融雪槽内の雪は拡散していくため、融雪槽内に投入された雪を効果的に融かすことができる。

また、本発明によれば、噴射ノズルは、融雪槽に沿って複数個円環状に配列するようにしている。これにより、噴射ノズルからの循環水による水流が融雪槽の側壁の内側に当たる。融雪槽の側壁の内側には雪が付着し易く、噴射ノズルからの循環水による水流を融雪槽の側壁の内側に当てることで、融雪槽の側壁の内側に付着した雪を効果的に融かすことができる。

また、本発明によれば、水中ポンプは、融雪槽の底面の中心に配置するようにしている。このため、融雪槽内の水に効果的に渦流を誘発することがきる。

また、本発明によれば、融雪槽に温水を供給する温水パイプを設けるようにしているので、融雪槽内の凍結が防止できる。

また、本発明によれば、水中ポンプから導出される循環パイプと連通して排水パイプを取り付け、水位センサの検出出力に応じて排水パイプの自動排水バルブの開閉を制御し、融雪槽の水位を調整するようにしているので、水流を形成する水中ポンプを共用して、オーバーフローした水を汲み上げて、外部に排出することができる。

第１実施形態．
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の第１実施形態の融雪装置１を示す平面図及び側面断面図である。

図１（Ａ）及び図１（Ｂ）において、融雪槽１１は円筒状であり、円形の底板１１ａと、円筒状の側壁１１ｂとからなる。融雪槽１１の素材としては、鋼鉄や鉄筋コンクリートを使うことができる。また、融雪槽１１を鋼鉄製のコルゲートを巻回して形成するようにしても良い。融雪作業を行う際には、融雪槽１１の上部から雪が投入される。

水中ポンプ１２は、融雪槽１１内の水を循環させるものである。水中ポンプ１２からは循環パイプ１３が導出されており、この循環パイプ１３は、循環パイプ１３ａと循環パイプ１３ｂに分岐される。水中ポンプ１２は、底板１１ａの中心位置に配置される。

循環パイプ１３ａには噴射ノズル１４ａが設けられ、循環パイプ１３ｂには、噴射ノズル１４ｂが設けられる。噴射ノズル１４ａ及び１４ｂは、図２（Ａ）に示すように、融雪槽１１内に蓄積される水Ｗ１の水位Ｌ１よりも低い位置に配置される。また、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂは、図１（Ｂ）に示すように、その噴射方向が底面から水面の方向に向けられると共に、図１（Ａ）に示すように、時計方向又は反時計方向に傾けられている。

排水パイプ１５は、融雪槽１１の水位が所定値以上になったとき、この水を外部の側溝（図示せず）に導くものである。ここでは、排水パイプ１５は、融雪槽１１の上縁に近い側壁１１ｂに連通して設けられている。融雪槽１１内の水が排水パイプ１５の位置に達すると、融雪槽１１内の水が排水パイプ１５を通じて外部の側溝（図示せず）に排出される。

次に、本発明の第１実施形態の融雪装置を用いた融雪作業について説明する。融雪槽１１には、図２（Ａ）に示すように、水Ｗ１が蓄積されている。なお、融雪作業を行うに際して、初期状態で融雪槽１１の内部に水がない場合には、融雪槽１１内に、所定量の水を蓄積しておく。そして、図２（Ｂ）に示すように、融雪槽１１の上部から融雪槽１１内に雪Ｓ１を投入し、水中ポンプ１２を作動させて、噴射ノズル１４ｃ及び１４ｄから循環水を噴射させる。

融雪槽１１内に雪Ｓ１を投入すると、図２（Ｂ）に示すように、投入された雪Ｓ１が融雪槽１１内の水面から上に浮上し、また、その一部が融雪槽１１の水中に沈み込む。投入された雪Ｓ１のうち、水面から上に浮上している雪の部分ＳＨ１は、水面で互いにくっつき合って固まる。これに対して、水中に沈み込んだ雪の部分ＳＬ１は、水と混ざり合って柔らかくなり、拡散し始める。

前述したように、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂは、融雪槽１１内の水Ｗ１の水位Ｌ１よりも低い位置にあり、その噴射方向が底面から水面の方向に向けられている。したがって、図３に示すように、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂからの循環水は、水流Ｊ１ａ及びＪ１ｂとなって、融雪槽１１内の水中に沈んだ雪の部分ＳＬ１に当たる。上述のように、融雪槽１１の水中に沈み込んだ雪の部分ＳＬ１は、水と混ざり合って柔らかくなっているため、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂからの水流Ｊ１ａ及びＪ１ｂが融雪槽１１の水中に沈み込んだ雪の部分ＳＬ１に当たると、その雪は容易に融雪される。

このように、本発明による融雪装置では、この融雪槽１１に投入された雪Ｓ１に対して、水中ポンプ１２による循環水を、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂにより、底面から水面に向かって水を噴き上げて、融雪槽１１内の水中に沈んだ雪の部分ＳＬ１に当てるようにしている。このため、融雪槽１１内に投入された雪を効果的に融雪することができる。

また、前述したように、本発明の第１実施形態では、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂの噴射方向は、時計方向又は反時計方向に傾けられている。このため、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂから循環水を噴き出すと、図４に示すように、融雪槽１１内の水に例えば時計方向の渦流Ｗ１が形成される。融雪槽１１内の水に渦流Ｗ１ができると、融雪槽１１内の雪は拡散していくため、融雪槽１１内に投入された雪を効果的に融かすことができる。

なお、この実施形態では、水中ポンプ１２を融雪槽１１の底板１１ａの中心となるように配置することで、渦流を誘発し易くしている。

更に、本発明の第１実施形態の融雪装置では、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂが水中にある。噴射ノズル１４ａ及び１４ｂからは、勢いよく循環水が噴射するため騒音が発生するが、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂを水中に配置すると、この騒音が水に吸収され、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂからの騒音が殆ど発生しない。

更に、本発明の第１実施形態の融雪装置では、噴射ノズル１４ａ及び１４ｂが水面より下に設けられるため、水中ポンプ１２からの循環パイプ１３や循環パイプ１３ａ及び１３ｂを長く引き延ばす必要がなくなる。このため、配管工事が容易となり、コストダウンが図れる。また、水中ポンプ１２からの循環パイプ１３や循環パイプ１３ａ及び１３ｂが短くなることにより、循環効率が上昇する。

第２実施形態．
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の第２実施形態の平面図及び側面断面図を示すものである。前述の第１実施形態では、２つの噴射ノズル１４ａ及び１４ｂを用いているのに対して、この実施形態では、８つの噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び１４ｅ〜１４ｈを用いるようにしている。

すなわち、図５（Ａ）に示すように、循環パイプ１３ａは、融雪槽１１の側壁１１ｂに沿って半円状に曲折され、循環パイプ１３ａには、噴射ノズル１４ａ〜１４ｄが形成される。循環パイプ１３ｂは、循環パイプ１３ａと対称に、融雪槽１１の側壁１１ｂに沿って半円状に曲折され、循環パイプ１３ｂには、噴射ノズル１４ｅ〜１４ｈが形成される。図５（Ａ）に示すように、８つの噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び１４ｅ〜１４ｈは、円環状に配置される。

また、前述の第１実施形態と同様に、噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び噴射ノズル１４ｅ〜１４ｈは、図５（Ｂ）に示すように、その噴射方向が底面から水面に向かうと共に、図５（Ａ）に示すように、時計方向又は反時計方向に傾けられている。

このように、この実施形態では、噴射ノズルの数が８個に増やされているので、融雪処理能力が増大する。

更に、この実施形態では、図５（Ａ）に示したように、噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び噴射ノズル１４ｅ〜１４ｈは、融雪槽１１の側壁１１ｂの内周に沿って、円環状に並ぶように配置され、噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び噴射ノズル１４ｅ〜１４ｈは、その噴射方向が、底面から水面に向かうと共に、時計方向又は反時計方向に傾けられている。これにより、図６に示すように、噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び１４ｅ〜１４ｈからの循環水による水流Ｊ１１ａ〜Ｊ１１ｄ及びＪ１１ｅ〜Ｊ１１ｈが融雪槽１１の側壁１１ｂの内側に当たる。融雪槽１１の側壁１１ｂの内側には雪が付着し易く、噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び噴射ノズル１４ｅ〜１４ｈからの循環水による水流を融雪槽１１の側壁１１ｂの内側に当てることで、融雪槽１１の側壁１１ｂの内側に付着した雪を効果的に融かすことができる。

第３実施形態．
図７は、本発明の第３実施形態を示すものである。この実施形態は、融雪槽１１の上部に、湯水パイプ１６を配設したものである。

上述したように、本発明の融雪装置では、この融雪槽１１に投入された雪に対して、水中ポンプ１２による循環水を、底面から水面に向かって噴き上げて、融雪槽１１内の水中に沈んだ雪の部分に当てるようにしている。このような構成では、融雪槽１１内に投入された雪を効果的に融雪することができるため、ボイラーによる発熱体は基本的には不要である。しかしながら、融雪槽１１内の水が凍結してしまうと、融雪処理を行うことが困難になる。

そこで、この実施形態では、融雪槽１１の上部に湯水パイプ１６が配設される。湯水パイプ１６は、融雪槽１１内が凍結しないように、外部からの温水を融雪槽１１内に供給するものである。湯水パイプ１６は、ボイラー（図示せず）に連結されている。また、湯水パイプ１６には、湯水吹き出しパイプ１８が連結され、湯水吹き出しパイプ１８には湯水パイプ１６からの湯を融雪槽１１内に供給するための複数の孔１７が設けられている。融雪槽１１内の水が凍結した場合には、湯水パイプ１６からの湯が融雪槽１１内に供給され、融雪槽１１内の氷や雪塊が解凍される。

第４実施形態．
図８は、本発明の第４実施形態を示すものである。前述の第１実施形態では、排水パイプ１５を、融雪槽１１の上縁に近い側壁に連通して設けるようにしている。これに対して、この実施形態では、水中ポンプ１２を使って、オーバーフローした水を汲み上げるようにしている。

図８に示すように、水中ポンプ１２の循環パイプ１３からは、排水パイプ２０が分岐される。排水パイプ２０の経路中には、自動排水バルブ２１が設けられる。

また、排水パイプ２０には、水位センサ２２が取り付けられる。水位センサ２２は、センサ棒２２ａにより、融雪槽１１内の水位を検知する。自動排水バルブ２１は、水位センサ２２からの検出信号に基づいて、開閉制御される。

つまり、融雪槽１１の水面が水位Ｌ１１まで上昇したことが水位センサ２２により検出されると、自動排水バルブ２１が開かれ、自動排水が開始される。また、融雪槽１１の水面が水位Ｌ１２まで下降したことが水位センサ２２により検出されると、自動排水バルブ２１が閉じられ、自動排水が停止される。したがって、融雪槽１１の水位は、Ｌ１１〜Ｌ１２の範囲内となるように制御される。

第５実施形態．
図９及び図１０は、本発明の第５実施形態を示すものである。この実施形態は、本発明が適用された融雪装置１を、住宅の庭等に埋設したものである。融雪装置１が埋設される部分は、鉄筋コンクリート等で覆われて補強されており、図９に示すように、融雪装置１は、土台３１上に置かれる。また、上部の天材３２には、雪投入口３３が設けられる。雪投入口３３には、蓋体３４ａ、３４ｂが開閉自在に取り付けられている。

この実施形態では、融雪装置１としては、上記の第１〜第４の実施形態のいずれを用いてもよい。例えば、第４の実施形態と第５の実施形態を組み合わせたときの断面斜視図を図１０に示す。図１０においては、水中ポンプ１２による循環水を、８つの噴射ノズル１４ａ〜１４ｄ及び１４ｅ〜１４ｈにより、底面から水面に向かって水を噴き上げるものが用いられている。また、融雪槽１１の上部には、凍結防止用の湯水パイプ１６が配設されている。また、水中ポンプ１２の循環パイプ１３から排水パイプ２０を分岐させ、排水パイプ２０は外部の側溝に導いて、融雪槽１１内の水位を制御するようにしている。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。

本発明は、豪雪地帯において、屋根や庭に堆積した雪を融雪するのに用いることができる。

本発明の第１実施形態の融雪装置の平面図及び側面断面図である。 本発明の第１実施形態の融雪装置の側面断面図である。 本発明の第１実施形態の融雪装置における水流の発生の説明図である。 本発明の第１実施形態の融雪装置における渦流の発生の説明図である。 本発明の第２実施形態の融雪装置の平面図及び側面断面図である。 本発明の第２実施形態の融雪装置における壁面への水流の発生の説明図である。 本発明の第３実施形態の融雪装置の側面断面図である。 本発明の第４実施形態の融雪装置の側面断面図である。 本発明の第５実施形態の融雪装置の設置の説明に用いる斜視図である。 本発明の第５実施形態の融雪装置の説明に用いる断面斜視図である。

符号の説明

１ 融雪装置
１１ 融雪槽
１２ 水中ポンプ
１３、１３ａ、１３ｂ 循環パイプ
１４ａ〜１４ｈ 噴射ノズル
１５ 排水パイプ
１６ 湯水パイプ
１７ 孔
１８ 湯水吹き出しパイプ
２０ 排水パイプ
２１ 自動排水バルブ
２２ 水位センサ
２２ａ センサ棒
３１ 土台
３２ 天材
３３ 雪投入口
３４ａ、３４ｂ 蓋体

Claims (6)

1. 融雪するための雪が投入される融雪槽と、
   前記融雪槽の底面に配置される水中ポンプと、
   前記融雪槽の下方部に配置され、前記融雪槽に投入された雪に対して、底面から水面の方向に向かって、前記水中ポンプによる循環水を噴き上げる噴射ノズルと
   からなることを特徴とする融雪装置。
2. 前記噴射ノズルは、その噴射方向を時計方向又は反時計方向に傾けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
3. 前記噴射ノズルは、前記融雪槽に沿って複数個円環状に配列するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
4. 前記水中ポンプは、前記融雪槽の底面の中心に配置するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
5. 前記融雪槽に温水を供給する温水パイプを設けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
6. 前記水中ポンプから導出される循環パイプと連通して排水パイプを取り付け、水位センサの検出出力に応じて前記排水パイプの自動排水バルブの開閉を制御し、前記融雪槽の水位を調整するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。

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