JP2014051794A - 融雪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な量の雪を融かすことができ、効率的な融雪を行うことができる装置を提供する。
【解決手段】除雪車３から道路上に積もった雪をバケット１８の上方から投入する。バケット１８内に投入された雪は、高周波誘導加熱により加熱された熱媒体が流れる融雪パイプ群２０と接触して融かされる。加えて、バケット１８内に投入された雪は、散水パイプ２１から散水された温水がかけられることによっても融かされる。集水タンク２２に集水された雪が融けた水は散水に利用される。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波誘導加熱を利用した融雪装置に関する。

積雪地帯などにおいて、積もった雪を融かすために融雪装置が用いられることがある。このような融雪装置として、例えば特許文献１に示すように、積もった雪が投入可能な収納部が４つ以上に区分けされ、これらの収納部は間欠的に回動する回転体からなり、一部の収納部に収納された雪のみにマイクロ波を照射して融雪するものがある。

また、この融雪装置では、収納部の底部にＩＨ(Induction Heating)コイルを設けて、誘導加熱で発生する熱によって、ＩＨコイルにより底部の雪を直接融雪するようにしていた。

特許第４５２０５１８号公報

しかしながら、上述した融雪装置では、間欠的に回動する回転体の区分けされた一部の収納部に収納された雪にのみマイクロ波を照射して融雪し、収納部の底部の雪のみをＩＨコイルにより誘導加熱で発生する熱によって融雪するので、十分な量の雪を融かすことができず、効率的な融雪を行うことができないとう問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、十分な量の雪を融かすことができ、効率的な融雪を行うことができる融雪装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の融雪装置は、
雪が投入されるバケットを備えた融雪装置であって、
熱媒体を収容する熱媒体槽と、前記熱媒体を配管を介して循環させる循環ポンプと、前記熱媒体を高周波誘導加熱により加熱する誘導加熱部と、前記バケット内に設けられ、前記誘導加熱部で加熱された熱媒体が流れる融雪パイプ群とを備えたことを特徴とする。

また、前記バケットの底部に設けられ、雪が融けた水を集水する集水タンクと、該集水タンクにより集水された水を汲み上げる汲み上げポンプと、該汲み上げポンプにより汲み上げられた水を前記熱媒体との間で熱交換させて温水にする熱交換器と、前記バケット内に設けられ、前記温水を散水する散水パイプとを備えるようにしてもよい。

また、前記融雪パイプ群は、前記バケットの中央で山型を構成するように配置されるようにしてもよい。

また、前記バケットは、雪が投入される側に配置された前面と、該前面に対向する後面と、２つの側面と、底面とを有し、
前記融雪パイプ群は、前記バケットの後面に沿って配置された第１の融雪パイプ群と、前記前面に沿って配置された第２の融雪パイプ群と、前記２つの側面にそれぞれ沿って配置された第３の融雪パイプ群、第４の融雪パイプ群と、前記第３の融雪パイプ群とともに前記バケットの前後方向にＶ字型を構成するように配置された第５の融雪パイプ群と、前記第４の融雪パイプ群とともに前記バケットの前後方向にＶ字型を構成するように配置された第６の融雪パイプ群とにより構成され、
前記第５の融雪パイプ群と第６の融雪パイプ群とは、前記バケットの横方向の中央で山型を構成するように配置されるようにしてもよい。

また、前記第１乃至第６の融雪パイプ群は、上パイプと、下パイプと、前記上パイプと前記下パイプとを連結する複数の連結パイプとをそれぞれ備え、
前記熱媒体は、前記下パイプから流入し、前記連結パイプを上昇しながら流れ、前記上パイプから流出するようにしてもよい。

また、本発明の融雪装置は、車両に搭載され、移動可能であるようにしてもよい。

本発明によれば、十分な量の雪を融かすことができ、効率的な融雪を行うことができる融雪装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る融雪装置、融雪装置を搭載する車両及び除雪車の概略構成を表わす構成図である。 本発明の実施形態に係る融雪装置が有する第１の誘導加熱部，第２の誘導加熱部の動作を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る融雪装置が有する熱交換器の動作を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る融雪装置が有するバケットの構成を表す平面図である。 本発明の実施形態に係る融雪装置が有する融雪パイプ群の構成を表す斜視図である。 図５に示した融雪パイプ群を構成する第３〜第６の融雪パイプ群の構成を表す正面図である。 本発明の実施形態に係る融雪装置が有する融雪パイプ群と第３の熱媒体配管及び第５の熱媒体配管との接続関係、及び、散水パイプと散水用配管との接続関係を説明するための概略説明図である。

本発明の実施の形態に係る融雪装置について、以下図面を参照して説明する。
本実施の形態に係る融雪装置は、積雪地帯などにおいて、道路上に積もった雪を交通の障害にならないように高周波誘導加熱を利用して融雪を行う装置である。

融雪装置１は、車両２に搭載されており、道路上を移動可能である。融雪装置１は、図１に示すように、熱媒体槽１１と、第１の誘導加熱部１２と、第２の誘導加熱部１３と、発電機１４と、高周波発振器１５（図２に示す。）と、制御盤１６と、散水用の水を温水にする熱交換器１７と、雪が投入されるバケット１８と、バケット１８内に設けられ、雪を融かすための融雪パイプ群２０と、バケット１８内の上方に設けられ、バケット１８へ散水用の温水を散水するための散水パイプ２１と、バケット１８の底部に設けられ、雪が融けた水を貯める集水タンク２２とを有している。

熱媒体槽１１内には、不凍性の熱媒体が収容されており、熱媒体としては例えば工業用の熱媒油が用いられる。熱媒体槽１１内の熱媒体は加熱され、融雪パイプ群２０へと流されてバケット１８内の雪を融かすことに用いられ、また、熱交換器１７へと流されて散水用の水を加熱して温水にすることに用いられる。

熱媒体槽１１は、架台３１上に横置きに設置された略円筒型の基部１１ａと、基部１１ａの中央付近から上方に延設された円筒状の延設部１１ｂとから構成される。基部１１ａが横置きに配置されることにより、車両２が移動する際に安定性が保たれる。

熱媒体槽１１は、図示しないフレキシブルホースを介して、第１の循環ポンプ２３及び第２の循環ポンプ２４と接続されている。第１の循環ポンプ２３は、フレキシブルホース及び第１の熱媒体配管２５を介して、熱媒体を熱媒体槽１１から流出させ、第１の誘導加熱部１２を通過させ、熱媒体槽１１へと循環させる。また、第１の循環ポンプ２３は、フレキシブルホース及び第２の熱媒体配管２６を介して、熱媒体を熱媒体槽１１から流出させ、後述する冷却装置３３を通過させ、熱媒体槽１１へと循環させる。

第２の循環ポンプ２４は、フレキシブルホース及び第３の熱媒体配管２７を介して、熱媒体を熱媒体槽１１から流出させ、第２の誘導加熱部１３を通過させ、融雪パイプ群２０へと流し、第５の熱媒体配管４８を介して熱媒体槽１１へと循環させる。また、第２の循環ポンプ２４は、フレキシブルホース及び第４の熱媒体配管２８を介して、熱媒体を熱媒体槽１１から流出させ、熱交換器１７を通過させ、熱媒体槽１１へと循環させる。

なお、第１の熱媒体配管２５における第１の誘導加熱部１２の熱媒体流入側には電動弁からなる操作切換弁５０ａが、第２の熱媒体配管２６における冷却装置３３の熱媒体流入側には電動弁からなる操作切換弁５０ｂが、第３の熱媒体配管２７における第２の誘導加熱部１３の熱媒体流入側には電動弁からなる操作切換弁５０ｃが、第４の熱媒体配管２８における熱交換器１７の熱媒体流入側には電動弁からなる操作切換弁５０ｄが設けられている。

また、熱媒体槽１１は、槽内の余剰空気を排出する空気抜き弁３２と、液面検知装置３４とを有している。液面検知装置３４は、図示しない液面検知センサを備えており、熱媒体槽１１内の熱媒体が所定の量を超えてしまった際、または、所定の量より減ってしまった際に警報表示するためなどに用いられる。冷却装置３３は、通過した熱媒体を冷却するための装置であり、例えば融雪作業が終了した後、熱媒体を冷ますことなどに用いられる。冷却装置３３としては、例えば空冷ファンを有する空冷式の冷却装置が用いられ、空冷ファンを駆動することにより通過した熱媒体を冷ますことができる。

熱媒体槽１１の下方には、熱媒体が車両２の外部へ漏れるのを防ぐためのドレンパン３５が設けられている。熱媒体槽１１は、車両２の床面に設けられた安定装置３６上に架台３１を介して設置される。安定装置３６には、例えば油圧ジャッキが用いられ、熱媒体槽１１は安定装置３６により水平状態が保持される。安定装置３６は図示しない蓄電池を電源とする。

第１の誘導加熱部１２は、高周波誘導加熱により、熱媒体槽１１内の熱媒体を加熱する。第２の誘導加熱部１３は、高周波誘導加熱により、熱媒体槽１１から流出した熱媒体を加熱するもので、補助的に用いられる。

第１の誘導加熱部１２，第２の誘導加熱部１３は、それぞれ複数の誘導加熱器１２ａ，１３ａから構成される。誘導加熱器１２ａは、図２に示すように、筒体１２１ａと、筒体１２１ａ内に配置された図示しない磁性体と、筒体１２１ａの外周に巻かれた誘導コイル１２２ａとを備えている。誘導加熱器１３ａも同様に、筒体１３１ａと、磁性体と、誘導コイル１３２ａとを備えている。筒体１２１ａ，１３１ａ内には熱媒体が流される。

発電機１４には、例えば出力が２５０ＫＷ程度のディーゼル発電機が用いられる。発電機１４は、前述した安定装置３６と同様な構成の安定装置３７上に設置され、底部にはドレンパン４６が敷かれている。高周発振器１５は、発電機１４から供給された交流電力を高周波に変換して、誘導コイル１２２ａ，１３２ａに供給する。高周発振器１５の出力と誘導コイル１２２ａ，１３２ａとの間にはマッチングトランス３８が接続されており、インピーダンスの整合に用いられる。

第１の誘導加熱部１２の誘導コイル１２２ａ，第２の誘導加熱部１３の誘導コイル１３２ａに、高周波発振機１５から高周波誘導電流が供給されると、高周波誘導加熱により筒体１２１ａ，１３１ａ内の磁性体が発熱する。筒体１２１ａ，１３１ａ内を流れる熱媒体は、発熱した磁性体と接触することにより、加熱される。なお、複数の誘導加熱器１２ａ，１３ａの誘導コイル１２２ａ，１３２ａへの高周波誘導電流の供給は、図示しない遅延リレーを用いることにより、順次行われるようにする。

第１の熱媒体配管２５における第１の誘導加熱部１２の熱媒体流出側、および、第３の熱媒体配管２７における第２の誘導加熱部１３の熱媒体流出側には、図２に示すように、温度調節器４０が設けられている。温度調節器４０は、図示しない温度センサを有している。温度調節器４０は、温度センサにより熱媒体が所定の温度以上であることを検出すると、後述する制御部１６ａを介して、高周波発振器１５に第１の誘導加熱部１２の誘導コイル１２２ａ，第２の誘導加熱部１３の誘導コイル１３２ａへの高周波誘導電流の供給を停止する制御信号を送信する。

また、第１の熱媒体配管２５におけるそれぞれの誘導加熱器１２ａと温度調節器４０との間、および、第３の熱媒体配管２７におけるそれぞれの誘導加熱器１３ａと温度調節器４０との間には、電動弁からなる定流量弁４１が設けられている。定流量弁４１により、誘導加熱器１２ａ，１３ａから流出する熱媒体の流量を制限することにより、熱媒体に温度ムラが生じることを防止する。

制御盤１６は制御部１６ａを有し、制御部１６ａは融雪装置１全体を制御する。制御部１６ａは、発電機１４、高周発振器１５、マッチングトランス３８、温度調節器４０、定流量弁４１、第１の循環ポンプ２３及び第２の循環ポンプ２４、操作切換弁５０ａ〜５０ｄ、冷却装置３３、液面検知装置３４、後述する汲み上げポンプ４４、加圧ポンプ４５、温度調節器４７などの制御や演算処理を行う図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）や、これらを制御するためのプログラムや制御情報が格納されている図示しないメモリなどを備えている。なお、高周波発振器１５及びマッチングトランス３８は制御盤１６内に設置されている。制御盤１６は、前述した安定装置３６，３７と同様な構成の安定装置３９上に設置される。

散水用の水は温水とされ、散水パイプ２１からバケット１８内に散水されることにより、バケット１８に投入された雪を補助的に融かすとともに、バケット１８内でのブリッジ現象を防止する。散水用の水としては、バケット１８の底部に設けられた集水タンク２２に貯められた雪が融けた水が主に用いられる。なお、集水タンク２２に雪が融けた水がまだ十分に貯められていない除雪作業の開始段階においては、散水用の水として、散水用タンク４２に予め貯められた水が用いられる。

集水タンク２２、散水用タンク４２、熱交換器１７及び散水パイプ２１は、散水用配管４３を介して接続されている。また、散水用配管４３には、集水タンク２２から散水用タンク４２側へと散水用の水を汲み上げるための汲み上げポンプ４４と、散水用タンク４２側へと汲み上げた散水用の水を熱交換器１７側へと流し、水圧を高めるための加圧ポンプ４５とが設けられている。

熱交換器１７は、散水用の水と熱媒体との間で熱交換を行わせて、散水用の水を温水にする。熱交換器１７には、例えば多管円筒式熱交換器が用いられる。熱交換器１７は、図３に示すように、円筒状の胴体１７ａと、胴体１７ａ内に配列された複数の伝熱管１７ｂとを有している。伝熱管１７ｂ内に散水用の水が流入され、胴体１７ａ内に熱媒体が流入されることにより、散水用の水と熱媒体との間で熱交換が行われる。これにより、熱交換器１７を通過した散水用の水は加熱され温水となり、熱交換器１７から温水として流出される。熱交換器１７の散水用の水の流出口付近には、温度調節器４７が設けられている。温度調節器４７は、図示しない温度センサを有している。温度調節器４７は、温度センサにより散水用の水が所定の温度以上であることを検出すると、制御部１６ａを介して、操作切換弁５０ｄに熱交換器１７への熱媒体の流入を停止する制御信号を送信する。

バケット１８は、車両２において前側に設置される。バケット１８には、車両２の前方を走行する除雪車３により、路上に積もった雪が投入される。除雪車３としては、例えばロータリ除雪車が用いられる。除雪車３は、雪を排出するホース３ａの排出口付近に監視カメラ３ｂを有している。監視カメラ３ｂにより、ホース３からの雪投方向やバケット１８までの距離などを監視し、調整する。

バケット１８は、図１，図４及び図５に示すように、上方が開口しており、上方から雪が投入される。なお、図４において、理解しやすくするために、融雪パイプ群２０の記載は省略している。バケット１８は、雪を投入する側である除雪車３側に配置された前面１８ｂと、前面１８ｂと対向する後面１８ａと、２つの側面１８ｃ，１８ｄと、底面１８ｅとを有している。前面１８ｂ，後面１８ａ及び側面１８ｃ，１８ｄは、底面１８ｅに向かって内側に傾斜している。前面１８ｂは、後面１８ａよりも低く形成されており、雪がバケット１８内に投入されやすくなっている。散水パイプ２１は、前面１８ｂの内側の上縁に沿って設けられている。散水パイプ２１には、複数のノズル２１ａが並設されている。

バケット１８の底面１８ｅにおける前後の中間には、図４に示すように、最底部１８１ｅが設けられている。底面１８ｅは、最底部１８１ｅに向かって内側に傾斜した２つの傾斜面１８２ｅ，１８３を有している。最底部１８１ｅには、中央付近に雪が融けた水を貯める集水タンク２２が設けられ、集水タンク２２を挟んで、雪が融けた水を排出する２つの排出孔１８１ｆが設けられている。バケット１８内で雪が融けた水は、集水タンク２２に集水され、集水タンク２２に集水されない水は排出孔１８１ｆから排出される。

融雪パイプ群２０はバケット１８内に設けられ、融雪パイプ群２０には熱媒体が流される。融雪パイプ群２０に除雪車３から投入された雪が接触すると、接触した雪は融けて水となる。融雪パイプ群２０は、図５に示すように、第１〜第６の融雪パイプ群２０ａ〜２０ｆにより構成される。第１〜第６の融雪パイプ群２０ａ〜２０ｆは、バケット１８内に設けられた図示しないブラケットに吊支されて配置される。なお、図５において、理解しやすくするために散水パイプ２１の記載は省略している。

第１の融雪パイプ群２０ａは、バケット１８の後面１８ａに沿って設けられる。第１の融雪パイプ群２０ａは、除雪車３から投入された雪を直接正面に受けて融かすことができる。第２の融雪パイプ群２０ｂは、バケット１８の前面１８ｂに沿って散水パイプ２１の下側に設けられる。第２の融雪パイプ群２０ｂは、除雪車３から投入されて、垂れ落ちた雪などを融かすことができる。

第３及び第４の融雪パイプ群２０ｃ，２０ｄは、バケット１８の側面１８ｃ，１８ｄに沿って設けられる。第５の融雪パイプ群２０ｅは、図６に示すように、第３の融雪パイプ群２０ｃとともに、バケット１８内で前後方向にＶ字型を構成するように配置される。第６の融雪パイプ群２０ｆは、第４の融雪パイプ群２０ｄとともに、バケット１８内で前後方向にＶ字型を構成するように配置される。また、第５の融雪パイプ群２０ｅと第６の融雪パイプ群２０ｆは、バケット１８内で前後方向に山型（逆Ｖ字型）に配置される。すなわち、バケット１８内の横方向の中央付近に、第５の融雪パイプ群２０ｅと第６の融雪パイプ群２０ｆにより構成される山型の頂部が配置される。第３〜第６の融雪パイプ群２０ｃ〜２０ｆ全体は、バケット１８内で前後方向にＷ字型に配置される。第３〜第６の融雪パイプ群２０ｃ〜２０ｆは、除雪車３から投入された大量の雪を融かすことができる。

第１の融雪パイプ群２０ａは、上パイプ２０１ａ，下パイプ２０２ａ、および、上パイプ２０１ａと下パイプ２０２ａとを連結する複数の連結パイプ２０３ａにより構成される。連結パイプ２０３ａは２列に所定の間隔で並設されている。２列に並設された連結パイプ２０３ａは、一方の列の連結パイプ２０３ａの間に他方の列の連結パイプ２０３ａが位置するように配設されている。バケット１８の後面１８ａの形状に合わせて、上パイプ２０１ａは下パイプ２０２ａよりも長く形成されている。また、第２の融雪パイプ群２０ｂも、第１の融雪パイプ群２０ａとほぼ同様な構成であり、上パイプ２０１ｂ，下パイプ２０２ｂ及び連結パイプ２０３ｂにより構成される。なお、第２の融雪パイプ群２０ｂの連結パイプ２０３ｂは、第１の融雪パイプ群２０ａの連結パイプ２０３ａよりも短く形成されている。

下パイプ２０２ａ，２０２ｂの一端から熱媒体が流入し、他端は閉じられている。また、上パイプ２０１ａ，２０１ｂの一端から熱媒体が流出し、他端は閉じられている。よって、熱媒体は、下パイプ２０２ａ，２０２ｂの一端から流入し、連結パイプ２０３ａ，２０３ｂ内を上昇して、上パイプ２０１ａ，２０１ｂの一端から流出する。

第３〜第６の融雪パイプ群２０ｃ〜２０ｆは、同様な構成であり、上パイプ２０１ｃ〜２０１ｆ，下パイプ２０２ｃ〜２０２ｆ、及び、上パイプ２０１ｃ〜２０１ｆと下パイプ２０２ｃ〜２０２ｆとを連結する複数の連結パイプ２０３ｃ〜２０３ｆにより構成される。連結パイプ２０３ｃ〜２０３ｆは２列に所定の間隔で並設されている。２列に並設された連結パイプ２０３ｃ〜２０３ｆは、一方の列の連結パイプ２０３ｃ〜２０３ｆの間に他方の列の連結パイプ２０３ｃ〜２０３ｆが位置するように配設されている。バケット１８の側面１８ｃ，１８ｄの形状に合わせて、上パイプ２０１ｃ〜２０１ｆは、下パイプ２０２ｃ〜２０２ｆよりも長く形成されている。下パイプ２０２ｃ〜２０２ｆの一端から熱媒体が流入し、他端は閉じられている。また、上パイプ２０１ｃ〜２０１ｆの一端から熱媒体が流出し、他端は閉じられている。よって、熱媒体は、下パイプ２０２ｃ〜２０２ｆの一端から流入し、連結パイプ２０３ｃ〜２０３ｆ内を上昇して、上パイプ２０１ｃ〜２０１ｆの一端から流出する。熱媒体が流出する上パイプ２０１ｃ〜２０１ｆの一端は、バケット１８内で１本の流出パイプ２０１ｇに接続されている。

第３の熱媒体配管２７及び第５の熱媒体配管４８と融雪パイプ群２０との接続、および、散水用配管４３と散水パイプ２１との接続を図７に示す。図７においては、理解しやすくするために、バケット１８は省略され、融雪パイプ群２０、散水パイプ２１等は簡略化されている。熱媒体を融雪パイプ群２０へと流入させる第３の熱媒体配管２７は、バケット１８の手前で６つに分岐され、融雪パイプ群２０の下パイプ２０２ａ〜２０２ｆの一端とそれぞれ接続されている。熱媒体が融雪パイプ群２０から流出する第５の熱媒体配管４８は、融雪パイプ群２０ａ，２０ｂの上パイプ２０１ａ，２０１ｂの一端と接続された流出パイプ２０４ａ，２０４ｂ及び融雪パイプ群２０ｃ〜２０ｆの流出パイプ２０１ｇと接続されている。

ここで、融雪装置１により道路上に積もった雪を融雪する方法について説明する。安定装置３６，３７，３９により、熱媒体槽１１，発電機１４及び制御盤１６が水平状態であることを確認した後、発電機１４を駆動して電力を確保する。次に、操作切換弁５０ａ，５０ｃ，５０ｄを開き、第１の循環ポンプ２３及び第２の循環ポンプ２４を駆動する。

これにより、熱媒体槽１１内の熱媒体は、第１の熱媒体配管２５等を介して流出し、第１の誘導加熱部１２を通過し、熱媒体槽１１へと循環する。また、熱媒体槽１１内の熱媒体は、第３の熱媒体配管２７等を介して流出し、第２の誘導加熱部１３を通過し、融雪パイプ群２０へと流れ、第５の熱媒体配管４８を介して熱媒体槽１１へと循環する。また、熱媒体槽１１内の熱媒体は、第４の熱媒体配管２８等を介して流出し、熱交換器１７の胴体１７ａ内を通過し、熱媒体槽１１へと循環する。

次に、発電機１４から高周波発振器１５に交流電力を供給する。交流電力を高周波発振器１５により高周波に変換して、第１の誘導加熱部１２の誘導コイル１２２ａ及び第２の誘導加熱部１３の誘導コイル１３２ａに供給する。第１の誘導加熱部１２の筒体１２１ａ及び第２の誘導加熱部１３の筒体１３１ａ内を流れる熱媒体は、高周波誘導加熱により発熱した磁性体と接触して、加熱される。

第１の誘導加熱部１２の筒体１３１ａを通過し、加熱された熱媒体は、熱媒体槽１１へと循環され、熱媒体槽１１内の熱媒体は所望の温度に保たれる。第２の誘導加熱部１３の筒体１３１ａを通過し、加熱された熱媒体は、融雪パイプ群２０へと流され、融雪パイプ群２０を流れる熱媒体は所望の温度に保たれる。なお、第２の誘導加熱部１３は第１の誘導加熱部１２を補助するためのものであるために、温度調節器４０により熱媒体が所望の温度以上であることを検出した場合には作動しない。融雪パイプ群２０を流れる熱媒体の温度は、１００℃〜２００℃程度であり、１５０℃程度が好ましい。

次に、加圧ポンプ４５を駆動して、散水用タンク４２内に貯められた散水用の水を散水用配管４３を介して熱交換器１７の伝熱管１７ｂ内を通過させる。熱交換器１７の伝熱管１７ｂ内を通過する水と、胴体１７ａ内を通過する加熱された熱媒体との間で熱交換が行われる。これにより、散水用の水は温水となり、散水用配管４３を介して散水パイプ２１のノズル２１ａからバケット１８内に散水される。

次に、除雪車３と同じ走行速度で、除雪車３の後方の位置を維持して車両２を走行させる。そして、除雪車３からバケット１８内への道路上に積もっていた雪の投入を開始する。バケット１８内に投入された雪は、加熱された熱媒体が流れる融雪パイプ群２０と接触して融かされる。加えて、バケット１８内に投入された雪は、散水パイプ２１のノズル２１ａから散水された温水がかけられることによっても融かされる。

第１〜第６の融雪パイプ群２０ａ〜２０ｆには、熱媒体が下パイプ２０２ａ〜２０２ｆから上パイプ２０１ａ〜２０１ｆへと連結パイプ２０３ａ〜２０３ｆを介して緩やかに上昇しながら流れる。連結パイプ２０３ａ〜２０３ｆに熱媒体を緩やかに上昇させながら流すことにより、融雪の効率は向上する。この熱媒体の流速は、０．８ｍ／ｓ〜１．２ｍ／ｓ程度である。第１〜第６の融雪パイプ群２０ａ〜２０ｆ内を流れる熱媒体の流速は、第２の循環ポンプ２４の図示しないインバータ及び定流量弁４１を制御部１６ａで制御することにより調整する。

次に、汲み上げポンプ４４を駆動し、バケット１８の集水タンク２２から雪が融けた水を散水用タンク４２側へと汲み上げる。汲み上げられた水は、散水用配管４３を介して、熱交換器１７の伝熱管１７ｂ内を通過して、温水となり、散水パイプ２１のノズル２１ａから散水される。すなわち、バケット１８内で雪が融けた水は、散水パイプ２１による散水に利用される。散水される温水の水温は４０℃〜４５℃程度である。なお、バケット１８内で集水タンク２２に集められなかった雪が融けた水は排出孔１８１ｆから排出される。

なお、融雪作業を終了する際には、危険防止のために冷却装置３３により熱媒体槽１１内の熱媒体の冷却が行われる。

このように本実施の形態の融雪装置では、高速の高温加熱が得られる高周波誘導加熱を用いて加熱した熱媒体を融雪パイプ群２０へと流して、バケット１８に投入された雪を融雪パイプ群２０に接触させて融かすようにしたので、十分な量の雪を効率的に融かすことができる。

また、本実施の形態では、融雪パイプ群２０を第１〜第６の融雪パイプ群２０ａ〜２０ｆにより構成し、それぞれの役割を果たすようにバケット１８内に配置するようにしたので、より効率的な融雪を行うことができる。

具体的には、第１の融雪パイプ群２０ａは、バケット１８の後面１８ａに沿って設けられることにより、除雪車３から投入された雪を直接正面に受けて融かすことができる。また、第２の融雪パイプ群２０ｂは、バケット１８の前面１８ｂに沿って設けられることにより、除雪車３から投入されて、垂れ落ちた雪などを融かすことができる。また、第３〜第６の融雪パイプ群２０ｃ〜２０ｆは、バケット１８内で前後方向にＷ字型に配置されることにより、除雪車３から投入された大量の雪を融かすことができる。バケット１８内でも多くの雪が投入される中央付近に、第５の融雪パイプ群２０ｅと第６の融雪パイプ群２０ｆにより構成される山型の頂部が配置されるようにしたので、効率的に大量の雪を融かすことができるとともに、バケット１８の中央付近に雪が溜まってしまうことを防ぐことができる。

また、本実施の形態の融雪装置では、高周波誘導加熱を用いて加熱した熱媒体との間で熱交換して生じた温水を、散水パイプ２１からバケット１８内に投入された雪にかけるようにしたので、融雪の効果をさらに高めることができ、バケット１８内でのブリッジ現象を防止することができる。

また、本実施の形態の融雪装置では、バケット１８の集水タンク２２に集水された雪が融けた水を利用して、この水を温水にして散水パイプ２１から散水するようにしたので、道路上に排出される雪が融けた水を減らすことができる。

以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、融雪装置１を車両２に搭載する例について説明したが、融雪装置１を単独で所定の場所に固定して用いることも可能である。また、上記実施の形態では、除雪車３によりバケット１８に積もった雪を投入する例について説明したが、除雪車３を必ずしも用いる必要はなく、例えばトラックに積んだ雪をバケット１８に投入するようにしてもよいし、ホイールローダ、雪かき具等を用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、散水パイプ２１から温水をバケット１８内に投入された雪にかける例について説明したが、融雪パイプ群２０のみで所望の雪の量を融かすことができる場合には、散水パイプ２１からの散水は必ずしも必要ない。

また、上記実施の形態では、第１〜第６の融雪パイプ群２０ａ〜２０ｆをバケット１８内に配置する例について説明したが、融雪パイプ群の構造や配置や数はこれに限られず、積雪量などの状況に応じて、適宜変更してもよい。例えば、上記実施の形態では、第５の融雪パイプ群２０ｅと第６の融雪パイプ群２０ｆとにより山型を構成するようにしたが、その代わりに、バケット１８の底面１８ｅに沿って融雪パイプ群を設けるようにしてもよいし、複数の山型を構成するように融雪パイプ群を設けるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、第５の融雪パイプ群２０ｅと第６の融雪パイプ群２０ｆにより構成される山型がバケット１８内の横方向の中央付近に配置されるようにしたが、バケット１８内の前後方向の中央付近に山型の頂部が配置されるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、融雪装置１は開口が矩形であるバケット１８を備えた例について説明したが、バケット１８の形状はこれに限られず、例えば開口が円形であるバケットを用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、融雪装置１が補助的な役割の第２の誘導加熱部１３を備えた例について説明したが、第１の誘導加熱部１２により熱媒体を所望の温度に保つことができる場合には、必ずしも第２の誘導加熱部１３を備える必要はない。

また、本発明では、誘導加熱器１２ａ，１３ａが有する磁性体の形状、材料等は限定されない。例えば、磁性体として螺旋状に巻かれた複数の発熱コイルを用いて、筒体１２１ａ，１３１ａ内の軸方向に挿入するようにしてもよいし、複数の孔が形成された板状の磁性体を筒体１２１ａ，１３１ａ内の軸方向に所定の間隔で配置するようにしてもよい。

１ 融雪装置
１１ 熱媒体槽
１２ 第１の誘導加熱部
１３ 第２の誘導加熱部
１２ａ，１３ａ 誘導加熱器
１２１ａ，１３１ａ 筒体
１２２ａ，１３２ａ 誘導コイル
１４ 発電機
１５ 高周波発振器
１６ 制御盤
１６ａ 制御部
１７ 熱交換器
１８ バケット
２０（２０ａ〜２０ｆ） 融雪パイプ群
２０１ａ〜２０１ｆ 上パイプ
２０２ａ〜２０２ｆ 下パイプ
２０３ａ〜２０３ｆ 連結パイプ
２１ 散水パイプ
２１ａ ノズル
２２ 集水タンク
２３ 第１の循環ポンプ
２４ 第２の循環ポンプ
２５ 第１の熱媒体配管
２６ 第２の熱媒体配管
２７ 第３の熱媒体配管
２８ 第４の熱媒体配管
４８ 第５の熱媒体配管
４３ 散水用配管
４４ 汲み上げポンプ
４５ 加圧ポンプ
４０，４７ 温度調節器
４１ 定流量弁
２ 車両
３ 除雪車

Claims (6)

1. 雪が投入されるバケットを備えた融雪装置であって、
   熱媒体を収容する熱媒体槽と、前記熱媒体を配管を介して循環させる循環ポンプと、前記熱媒体を高周波誘導加熱により加熱する誘導加熱部と、前記バケット内に設けられ、前記誘導加熱部で加熱された熱媒体が流れる融雪パイプ群とを備えたことを特徴とする融雪装置。
2. 前記バケットの底部に設けられ、雪が融けた水を集水する集水タンクと、該集水タンクにより集水された水を汲み上げる汲み上げポンプと、該汲み上げポンプにより汲み上げられた水を前記熱媒体との間で熱交換させて温水にする熱交換器と、前記バケット内に設けられ、前記温水を散水する散水パイプとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の融雪装置。
3. 前記融雪パイプ群は、前記バケットの中央で山型を構成するように配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の融雪装置。
4. 前記バケットは、雪が投入される側に配置された前面と、該前面に対向する後面と、２つの側面と、底面とを有し、
   前記融雪パイプ群は、前記バケットの後面に沿って配置された第１の融雪パイプ群と、前記前面に沿って配置された第２の融雪パイプ群と、前記２つの側面にそれぞれ沿って配置された第３の融雪パイプ群、第４の融雪パイプ群と、前記第３の融雪パイプ群とともに前記バケットの前後方向にＶ字型を構成するように配置された第５の融雪パイプ群と、前記第４の融雪パイプ群とともに前記バケットの前後方向にＶ字型を構成するように配置された第６の融雪パイプ群とにより構成され、
   前記第５の融雪パイプ群と第６の融雪パイプ群とは、前記バケットの横方向の中央で山型を構成するように配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の融雪装置。
5. 前記第１乃至第６の融雪パイプ群は、上パイプと、下パイプと、前記上パイプと前記下パイプとを連結する複数の連結パイプとをそれぞれ備え、
   前記熱媒体は、前記下パイプから流入し、前記連結パイプを上昇しながら流れ、前記上パイプから流出することを特徴とする請求項４に記載の融雪装置。
6. 車両に搭載され、移動可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の融雪装置。

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