JP3867595B2 - 融雪車の融雪装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、除雪車と併走する融雪車に、除雪車で除雪された雪を投入し、温水を噴射してスクリュウ手段で混合撹拌しながらみぞれ状またはシャーベット状の流動状態にして融雪槽外部に圧送し、排出することで融雪処理効率を高めると共に、融雪処理コストの低減を図った融雪車の融雪装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、図6に示される融雪車の融雪装置Aが公知である。すなわち、トラック運転室後部に設けた融雪装置Aは、先行して走行するロータリー車等の除雪車で除雪された雪を投入するホッパーBと、ホッパーBに投入された雪にボイラーCで加熱された温水タンクDの温水を噴射する温水噴射通路Eと、ボイラーCをバーナーFで加熱するバーナー室Gとを備えている。ホッパーBに投入された雪は、温水噴射ポンプHから供給される温水により融かされて順次水に変わり、排水管Iから外部の路肩の溝に排出されることで融雪作業が行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の融雪車の融雪装置では、バーナーFで燃焼させる燃料は融雪車走行用機関に使用する燃料と同じA重油であり、燃料消費量が嵩張りそれだけ融雪コストが高くつく問題があった。また、雪を水に変化させてから排水する構造であるので、時間当たりの融雪処理能力が限定的であり、そのため融雪処理の効率が悪く、ひいては融雪作業に手間取るといった問題もあった。さらに、上記従来装置では、バーナー室Gが占める容積が大きいため、融雪に機能できる融雪槽の容積が小さくなり、そのため融雪処理能力が低くならざるを得ない問題もあった。
【0004】
本発明は、上記問題点に鑑みて工夫されたものであり、除雪車と併走する融雪車に、除雪車で除雪された雪を投入し、温水を噴射してスクリュウ手段で混合撹拌しながら、水に変化させるのではなく、みぞれ状またはシャーベット状の流動状態にして圧送し、融雪槽外部に排出する一方で、混合撹拌の過程で生じた水を貯水タンクに再循環させて噴射に再利用することで、融雪処理効率を高めると共に、融雪処理コストの低減を図った融雪車の融雪装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、次の構成を有する。すなわち、請求項1記載の発明に係る融雪車の融雪装置は、除雪した雪を車両に搭載した融雪槽に設けたホッパーに投入し、貯水タンクの温水を噴射することにより融雪して前記融雪槽外部に排出する融雪車の融雪装置において、前記ホッパー下部から前記融雪槽後部に沿う方向に配置した回転軸にスクリュウ羽根を設けて機関を駆動源として回転駆動するスクリュウ手段、前記スクリュウ手段の外側を筒状をなして覆うように設けられ、少なくとも下方部に排水用の水分離孔を設けたケーシング、前記ホッパーから前記ケーシング内に取り込まれた雪に前記貯水タンクから供給された温水を噴射する温水供給ノズル、および該温水供給ノズルから噴射されて前記水分離孔から前記ケーシング外部に排出した温水を回収して前記貯水タンクに再循環させる再循環手段を具備し、前記スクリュウ手段により前記温水供給ノズルから供給される温水と共に前記ケーシング内で混合撹拌した雪をみぞれ状またはシャーベット状に圧送して前記融雪槽の外部に排出するように構成したことを特徴とする。
係る請求項1の発明によれば、貯水タンクから温水供給ノズルを経てケーシング内に噴射された温水を貯水タンクに再循環させて再使用する再循環手段を設け、この再循環手段の中に設けたケーシング内で駆動するスクリュウ手段のスクリュウ羽根を回転し、ホッパーから融雪槽内のケーシング内に取り込まれた雪を、ケーシング内部に供給される温水と共に混合撹拌する。混合撹拌された雪は、みそれ状またはシャーベット状の液状化とし、融雪槽後部へ圧送されていき、融雪槽外部に排出される。一方、融雪槽の底部に貯まった水は貯水タンクに再循環されて再使用される。こうして雪を水に変化させてから外部に排出処理するのではなく、スクリュウ手段で温水と混合撹拌されるので、短時間で液状化して融雪槽外部に排出処理するので、融雪処理効率が向上する。
請求項2の発明は、請求項1記載の融雪車の融雪装置に係り、前記スクリュウ手段の前記回転軸を、前記融雪槽前部から後部に向かうに応じて下方に傾斜するように設けたことを特徴とする。
係る請求項2の発明によれば、スクリュウ羽根は融雪槽後部に向かうに応じて下方に傾斜するので、雪はケーシング内で後部に混合撹拌されながら圧送されていくのが円滑に行われ、融雪処理がそれだけ効率的となる。
請求項3の発は、請求項1または2記載の融雪車の融雪装置に係り、前記スクリュウ手段を、前記融雪槽に複数個並列に配置して設けたことを特徴とする。
係る請求項3の発明によれば、ケーシング内部で駆動するスクリュウ手段を複数個並列に配置したので、融雪処理をより一層効率的に行える。
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか一に記載の融雪車の融雪装置に係り、前記スクリュウ羽根を設けるピッチは、前記融雪槽後部に向かうに応じて小さくなることを特徴とする。
係る請求項4の発明によれば、スクリュウ羽根の回転軸に設けられるスクリュウ羽根のピッチが、融雪槽後部にいくにつれて混合撹拌による圧力が上昇するので、みぞれ状またはシャーベット状に融雪するのに好都合となる。
請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか一に記載の融雪車の融雪装置に係り、前記貯水タンクまたは前記融雪槽底部の少なくともいづれか一方に、前記機関の排気熱を利用して加熱するように構成したことを特徴とする。
係る請求項5の発明によれば、融雪車を走行駆動する機関の排気管に排出される排気を利用して貯水タンクを加熱するので、貯水タンク内の温水を融雪処理に適する温度に保持する。
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか一に記載の融雪車の融雪装置に係り、前記ケーシング後部と前記融雪槽との間に、メッシュ状のホースを接続して設け、前記みぞれ状またはシャーベット状に圧送される雪が前記ホースを通過するとき、該圧送される雪に含まれる温水を前記ホースから透過するように形成したことを特徴とする。
係る請求項6の発明によれば、ホースを圧送されて通過する雪に含まれる水分がメッシュ部を透過して分離されるので、分離された水を貯水タンクに再循環して再使用する。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1〜図3に示される第1実施の形態に基づいて詳述する。
図1は本発明の第1実施の形態に係る融雪車の融雪装置を側面から透視して示したシステム構成図、図2は図1の矢印IIから透視して示した側面図、図3は図1の融雪槽後部におけるスクリュウ手段の配置を部分的に示した部分平面透視図である。
図において、融雪車に搭載される融雪装置の構成の概要を説明する。すなわち、運転室1の後部車台2に略箱形の融雪槽3が搭載され、先行するロータリー車又は自車に装着されたロータリー装置等の除雪車からの雪を受けるように形成したホッパー4に投入される雪に温水を供給する貯水タンク5を有する。貯水タンク5の下部とホッパー4との間には水加温用バーナー14が配設され、同バーナー14から排出された熱風は、上記貯水タンク5内に熱交換器用に配管されたパイプ15内を通過し、温水を暖める共に、ホッパー4の下部に放出され、ホッパー4部の融雪をも行う。融雪槽3には貯水タンク5を水供給源とする水の循環システムが形成される。この循環システムは、貯水タンク5、大容量高圧型の水ポンプ6,貯水タンク5下方に配管した水供給手段としての注水パイプ7、注水パイプ7から融雪槽3底部に貯まった水を揚水して再び貯水タンク5に循環させる揚水ポンプ(図示しない)とで形成され、融雪槽3内を多量の温水ないしは水が矢印で示す方向に流れるように循環する。注水パイプ7の先端には、ジェットノズル7aが、中間部位の複数カ所には噴射ノズル7bがそれぞれ設けられる。また、注水パイプ7の下方に、車両長手方向に沿って2本のスクリュウ手段8を並行配置するように設ける。以下、各構成要素を詳細に説明していく。
【0007】
ホッパー4は、折りたたみ式で上下に昇降する可動ゲート4aを有し、投入された雪を連続して取り込む際は折りたんだ状態にしておき、所定量が貯まると展開して下方に移動して雪を圧縮し体積を小さくして詰め込むように形成される。各スクリュウ手段8は、融雪槽3内を融雪車の前後方向に沿い、かつ後部にいくにつれて下方に傾斜するように配置した回転軸8a、およびこの回転軸8aの外周に設けられ後方にいくに応じてピッチを小さくなるように形成したスクリュウ羽根8bを有する。各回転軸8aは融雪槽3内で図示されない軸受部材により回転自在に支持され、車両走行用エンジン(「機関」という)から動力を取り出す図示しない動力取り出し装置(「power take off」という)を介して駆動される油圧モータ9により図2の矢印で示す方向に回転駆動する。
油圧モータ9で駆動されるスクリュウ手段8とケーシング10とでスクリュウポンプ機能が発揮されるが、係るスクリュウ手段8には回転数を制御する機構が適宜設けられる。例えば、スクリュウ手段8の回転数は、ケーシング10の出口手前に圧力を検知して、最適な回転数を保持する。なお、スクリュウ手段8の駆動システムには、回転数が可変に制御できるように装置が内蔵される。これにより、スクリュウ手段8の駆動回転数は、ケーシング10内に送り込まれる雪の量に対応した回転が得られ、過回転によるスクリュウ羽根8bと雪の間に生じる摩擦熱でケーシング10内のみぞれ状の雪が局所的に水に変化することでスクリュウ手段8を駆動する油圧モータ9の駆動力の浪費を回避したり、安全運転から逸脱したりしないようにする。
【0008】
また、スクリュウ手段8の外側に、スクリュウ羽根8bに干渉しないように円筒体のケーシング10が融雪槽3側に適宜固定される。また、ケーシング10のすくなくとも下方部には、例えばパンチメタル等で形成した排水用の水分離孔10aが設けられる。ホッパー4下方の存するケーシング10には、ケーシング10内へ雪を受け入れるため開口10bが設けられる。
こうして、スクリュウ手段8とケーシング10とで、スクリュウポンプ機能が発揮されることとなり、ホッパー4から投入された雪が、各ノズル7a、7bから噴出された水と混合撹拌され、ケーシング10内を圧送され、雪を均一なみぞれ状ないしはシャーベット状に液状化する。
【0009】
ケーシング10後部と排出管11との間には、例えばメッシュ状の素材で、排出管11に近づくに応じて先すぼまり形状に形成したホース12が接続され、水をみぞれ状の雪から分離可能とし、みぞれ状の雪を融雪槽3外部に排出する直前に水を回収する。
また、排出管11は、排出方向を左右いずれにも選択可能なように、切り替えができるように取り付けられる。
【0010】
貯水タンク5または融雪槽3の下部には機関から排出される排ガスを流通させる排気管13が配設され、温水を加熱することで、バーナー14の燃料使用量を節約できる。
【0011】
また、注水パイプ7のジェットノズル7aはケーシング10の開口10bに向けて温水が噴射するように設けられ、噴射ノズル7bはケーシング10上部の適宜部位に取り付けられ、ケーシング10内部に温水を噴射するように設定される。ホッパー4に投入される雪は、乾いた雪質からみぞれ状のものまで種々あり、乾いた雪の場合には混合する水を多くする必要がある。したがって、噴射する水量は雪質に応じて可変制御するが、ノズル7a,7bに供給する水圧を可変にしたり、あるいは各ノズル7a,7bに供給するバルブをON−OFFすることで水量を可変制御するようにしてコントロールすることで行う。
【0012】
再循環手段は、貯水タンク5、大容量高圧型の水ポンプ6,貯水タンク5下方に配管した注水パイプ7、図示しない揚水ポンプとで形成される循環システムのうち、注水パイプ7からケーシング10内部に供給された温水が、水分離孔10aから排出され、融雪槽3底部に貯まった水を再び貯水タンク5に循環させる揚水ポンプ(図示しない)とで形成されるものである。
こうして、融雪作業時における融雪槽3内の水レベルは、熱交換効率を上げる観点から回転軸8aの中心位置の高さを限界とするのが好ましい。
【0013】
本第1実施の形態の作動を説明する。ホッパー4に除雪された雪が投入されると、ケーシング10の開口10bからケーシング10内に入る。ケーシング10内に入った雪は、油圧モータ9で駆動される回転軸8aに一体回転するスクリュウ羽根8bによりケーシング10内で撹拌される。このとき、ジェットノズル7a、噴射ノズル7bからは貯水タンク5の温水が所定水圧で噴射されて雪と混合する。この温水は雪の隙間にしみ込み、みぞれ状またはシャーベット状となり、気泡が抜けて自動的に流動的(液状化)となる。こうして、雪はスクリュウ羽根8bにより水と混合撹拌されながらケーシング10の中を圧送されて移動していき、ホース12を通過して排出管11から融雪槽3外部に排出されることとなる。このとき、混合撹拌される過程でケーシング10内に存在する余分な水分は、水分離孔10aから排水され、またホース12をみぞれ状の雪が通過するときも余分な水分が排水される。排水された水分は、底部水流部3bを流れて、融雪槽3後部の貯留部3aに貯留される。貯留部3aに貯留された水は、図示されない揚水ポンプにより貯水タンク5に再循環され、再利用されることとなる。
本第1実施の形態によれば、雪をケーシング10内で回転するスクリュウ手段8で水と混合撹拌しながらみぞれ状またはシャーベット状の流動状態にして圧送し、融雪槽外部に排出すると共に、混合撹拌の過程で生じた余分な水を貯水タンクに再循環させて噴射に再利用するので、融雪処理効率を高めると共に、融雪処理コストの低減を図れる効果がある。
【0014】
次に、図4,図5に示される第2実施の形態を説明する。第2実施の形態が、第1実施の形態と構成上相違する点は、第1実施の形態では、ケーシング10の径を融雪槽3の前後に亘って略同じ径とし、これに応じてスクリュウ羽根8bの回転半径も略同じに形成したが、本第2実施の形態では後方にいくに応じてケーシング20の径を小さくなるようにテーパ状に形成すると共に、これに応じてスクリュウ羽根21の回転半径も小さくなるように形成した点、第1実施の形態ではホース12を使用したが、第2実施の形態では該ホースを使用しない構成である点、および第1実施の形態では貯水タンク5の温水を排気管13で加熱したが、本第2実施の形態ではヒートポンプ22で加熱する構成とした点で相違し、その他の構成は両実施の形態共同じである。
このため、第2実施の形態によれば、ケーシング20内でスクリュウ手段23により水と混合撹拌された雪は、圧送されて後方へ移動しながら液状化し、貯留部3aでオーバーフローする液状化した雪が排出管11から外部に排出される。
また、貯留部3aの水は揚水ポンプで適宜貯水タンク5に再循環されて利用される。
したがって、第2実施の形態は、上記第1実施の形態と同様に、融雪処理の効率を向上でき、かつ融雪処理コストを低くできる効果がある。
【0015】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は第1、第2の各実施の形態に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上記両実施の形態において、図2に示すように融雪槽3の底部に形成した底部水流路3bに沿って機関の排気管13aを設けてもよい。これにより、再循環される水の温度を高めることができる。
また、上記両実施の形態において、ホッパー4の両側に雪送りベルト23を設けて、該ベルト23を矢印方向に回転駆動するように形成することも可能である。これにより、乾いた雪で流動性に乏しい雪であっても、ケーシング10,20の開口10bに円滑に流し込むことができる。
【0016】
【発明の効果】
請求項1の発明に係る融雪車の融雪装置は、ホッパーからケーシング内に取り込まれた雪に貯水タンクから供給した温水を温水供給ノズルから噴射し、ケーシング内で雪を温水と共にスクリュウ羽根で混合撹拌してみぞれ状またはシャーベット状として融雪槽外部に排出し、混合撹拌の過程で余分となった水を再循環して貯水タンクに揚水する構成としたので、雪を水に変化させてから外部に排出処理するのではなく、スクリュウ手段で温水と混合撹拌することで短時間で液状化して融雪槽外部に排出処理でき、融雪処理効率を向上できる効果を奏する。
請求項2の発明は、スクリュウ手段の回転軸を、融雪槽前部から後部に向かうに応じて下方に傾斜するように設けた構成であるので、雪はケーシング内で後部に混合撹拌されながら圧送されていくのが円滑に行われ、融雪処理効率を向上できる効果を奏する。
請求項3の発明では、スクリュウ手段が、融雪槽に複数個並列に配置して設けた構成にしたので、融雪処理能力を高めることができる効果を奏する。
請求項4の発明は、スクリュウ羽根を設けるピッチを、融雪槽後部に向かうに応じて小さくなる構成であるので、融雪槽後部にいくにつれて混合撹拌による圧力が上昇し、それだけ雪をみぞれ状またはシャーベット状に融雪するのに好都合となる効果を奏する。
請求項5の発明は、貯水タンクを、機関の排気熱を利用して加熱するように構成しているので、機関から排出される排気熱エネルギを利用して貯水タンクを加熱するので、貯水タンク内の温水を融雪処理に適する温度に保持でき、ひいては融雪コストを低くできる効果を奏する。
請求項6の発明は、ケーシング後部と融雪槽との間に、メッシュ状のホースを接続して設け、みぞれ状またはシャーベット状に圧送される雪がホースを通過するとき、該圧送される雪に含まれる温水をホースから透過して排出する構成であるので、ホースを圧送されて通過する雪に含まれる水分がメッシュ部を透過して分離されるので、分離された水を貯水タンクに再循環して再使用できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施の形態における融雪車の融雪装置を側面から透視して示したシステム構成図である。
【図2】 図1の矢印IIから透視して示した側面図である。
【図3】 図1の融雪槽後部におけるスクリュウ手段の配置を部分的に示した部分平面透視図である。
【図4】 本発明の第2実施の形態における図1と同様のシステム構成図である。
【図5】 第2実施の形態における図2と同様の側面図である。
【図6】 従来装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
1…運転室、2…車台、3…融雪槽、4…ホッパー、5…貯水タンク、6…水ポンプ、7…注水パイプ、7a…ジェットノズル、7b…噴射ノズル、8…スクリュウ手段、8a…回転軸、8b…スクリュウ羽根、9…油圧モータ、10…ケーシング、10a…水分離孔、11…排出管、13…排気管
Claims (6)
- 除雪した雪を車両に搭載した融雪槽に設けたホッパーに投入し、貯水タンクの温水を噴射することにより融雪して前記融雪槽外部に排出する融雪車の融雪装置において、前記ホッパー下部から前記融雪槽後部に沿う方向に配置した回転軸にスクリュウ羽根を設けて車両走行用エンジンを駆動源として回転駆動するスクリュウ手段、前記スクリュウ手段の外側を筒状をなして覆うように設けられ、少なくとも下方部に排水用の水分離孔を設けたケーシング、前記ホッパーから前記ケーシング内に取り込まれた雪に前記貯水タンクから供給された温水を噴射する温水供給ノズル、および該温水供給ノズルから噴射されて前記水分離孔から前記ケーシング外部に排出した温水を回収して前記貯水タンクに再循環させる再循環手段を具備し、前記スクリュウ手段により前記温水供給ノズルから供給される温水と共に前記ケーシング内で混合撹拌した雪をみぞれ状またはシャーベット状に圧送して前記融雪槽の外部に排出するように構成したことを特徴とする融雪車の融雪装置。
- 前記スクリュウ手段の前記回転軸を、前記融雪槽前部から後部に向かうに応じて下方に傾斜するように設けたことを特徴とする請求項1記載の融雪車の融雪装置。
- 前記スクリュウ手段を、前記融雪槽に複数個並列に配置して設けたことを特徴とする請求項1または2記載の融雪車の融雪装置。
- 前記スクリュウ羽根を設けるピッチは、前記融雪槽後部に向かうに応じて小さくなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の融雪車の融雪装置。
- 前記貯水タンク又は前記融雪槽底部の少なくともいづれか一方に、前記機関の排気熱を利用して加熱するように構成したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載の融雪車の融雪装置。
- 前記ケーシング後部と前記融雪槽との間に、メッシュ状のホースを接続して設け、前記みぞれ状またはシャーベット状に圧送される雪が前記ホースを通過するとき、該圧送される雪に含まれる温水を前記ホースから透過するように形成したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一に記載の融雪車の融雪装置。
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