JP4254632B2 - 融雪装置 - Google Patents

Description

本発明は、降雪センサを利用して降雪の有無を判断し、その判断結果に対応した運転制御が可能とされた融雪装置に関する。

豪雪地帯では、所望のエリアの積雪を防止し、雪掻きの手間を削減するための手段として、融雪装置が使用されている。このような融雪装置の従来例としては、たとえば特許文献１に記載のものがある。

前記文献に記載された融雪装置は、ボイラと、所望の融雪対象エリアに配されるパイプと、循環ポンプとを備えており、前記ボイラによって加熱された熱媒体が前記循環ポンプによって前記パイプに供給されることにより、前記融雪対象エリアが温められ、この融雪対象エリアにおいて融雪がなされる。

前記融雪装置は、降雪センサが接続された制御部を備えている。前記降雪センサは、たとえば水滴センサと外気温センサとが組み合わされた構成を有しており、前記水滴センサは、降雪または降雨があると、一対の電極間が導通して所定の信号を出力するようになっている。前記制御部は、前記水滴センサおよび前記外気温センサからの信号に基づいて、降雪か否かの判断を行なうように構成されており、降雪であると判断したときには、前記ボイラを運転させる。

このような構成によれば、ユーザが降雪か否かを逐一判断して融雪装置を手動操作する必要が無く、便利である。また、降雪が無いときに融雪装置が無駄に運転されるといったこともない。

しかしながら、前記従来の融雪装置においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。

すなわち、前記従来の融雪装置においては、制御部に接続される降雪センサの構成が限定されており、制御部は、そのような専用品としての降雪センサが用いられる場合にのみ降雪の有無を判断できるように構成されているに過ぎない。従来においては、専用品とは構成が相違する他の降雪センサを制御部に接続しても、この降雪センサから出力される信号に基づいて降雪の有無を適切に判断することはできないものとされていた。

一方、融雪装置のユーザとしては、専用品としての降雪センサとは相違する他の降雪センサを使用したい場合がある。たとえば、ユーザがもともと所有している既存の融雪装置を新たな融雪装置に買い換える場合において、既存の融雪装置に取り付けられていた降雪センサを新たな融雪装置の部品としてそのまま利用したい場合がある。また、ユーザが市販されている種々の降雪センサの価格や性能などを比較検討した結果、ユーザが使用したいと考える降雪センサが、専用品としての降雪センサとは異なるものである場合もある。ところが、上記したように、前記従来の融雪装置においては、そのようなユーザの要望には的確に応えることができず、融通性に劣り、不便を生じる場合があった。

なお、複数種類の降雪センサを使用可能とする手段としては、それら複数種類の降雪センサに対応して降雪か否かを判断するための複数のプログラムを制御部に組み込むことが考えられる。ところが、このような手段では、制御部に組み込むプログラムの数が膨大となって、そのコストが多大となる。また、降雪センサとしては、仕様が相違する多種類のものが市販されており、それら多種類の降雪センサのいずれにも対応し得るように多くのプログラムを制御部に組み込むことは事実上困難である。

特開平５−２８７７０４号公報

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、製造コストが大幅に上昇するといった不具合を防止しつつ、専用品以外の降雪センサを適切に使用することが可能な融通性に優れた融雪装置を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明によって提供される融雪装置は、融雪に利用する熱を発生させる熱源機と、この熱源機の駆動を制御し、かつ所定の降雪センサからの信号を受信するための第１の受信手段を有する制御部と、を備えている、融雪装置であって、前記所定の降雪センサとは別の降雪センサから信号を受信するための第２の受信手段と、前記制御部の受信モードを第１および第２の受信モードの一方に切り替え選択可能な受信モード選択手段と、を備えており、前記制御部は、前記第１の受信モードが選択されているときには、前記所定の降雪センサから前記第１の受信手段に入力される信号に基づいて降雪の有無を判断可能である一方、前記第２の受信モードが選択されているときには、前記第２の受信手段への信号入力のオン・オフに基づいて降雪の有無を判断するように構成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、いわゆる専用品としての降雪センサを用いる場合には、前記受信モード選択手段を利用して第１の受信モードを選択すればよく、このことによって制御部は、専用品としての降雪センサから第１の受信手段に入力される信号に基づいて降雪の有無を的確に判断することとなる。これに対し、第２の受信モードを選択した場合、制御部は、第２の受信手段への信号入力のオン・オフに基づいて降雪の有無を判断するために、この場合に使用される降雪センサとしては、降雪の有無の自己判断機能を有し、降雪の有無に対応して信号出力のオン・オフを行なうものであればよく、降雪の有無の判断がどのような方式によって行なわれるかは一切問わないこととなる。したがって、本発明によれば、使用可能な降雪センサの種類を多くし、たとえば融雪装置の買い換えなどに際してユーザがもともと所有している降雪センサを新規な融雪装置の降雪センサとして有効に利用するといったことが可能となるなど、融通性に優れ、ユーザの要望に的確に応え得るものとなる。

さらに重要な効果として、本発明によれば、第２の受信モードを選択した場合には、受信手段への信号入力のオン・オフに基づいて降雪の有無を判断するために、その判断のためのプログラムは簡易なものにすることができる。本発明に係る融雪装置においては、使用可能な降雪センサの種類を多くすることができるが、それらに対応した多数のプログラムを制御部に組み込む必要はない。したがって、制御部に組み込むプログラムの費用を廉価に抑制することができる。また、融雪装置のハード構成としては、特殊で高価な装置・機器類を追加して設ける必要もなく、装置全体のコストが従来と比較して大幅に上昇するといったこともない。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記所定の降雪センサは、温度センサと、降雪に起因して発生しまたは変化する温度以外の物理的変化を検出するための他のセンサとを含むものであり、前記第１の受信手段は、それら温度センサおよび他のセンサからの信号を個々に受けるための複数の端子を含んで構成されており、前記第２の受信手段は、前記複数の端子とは異なる端子を含んで構成され、または前記複数の端子の少なくとも一部を含んで構成されている。このような構成によれば、所定の温度センサと温度以外の物理的変化を検出する所定のセンサとを組み合わせた専用品としての降雪センサ、あるいは降雪の有無を自己判断可能に構成されてその降雪の有無に対応して信号出力のオン・オフを行なうタイプの降雪センサのいずれを用いた場合においても、制御部において降雪の有無を的確に判断することが可能となり、本発明が意図する作用が適切に得られる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部の制御モードとして、降雪の有無を判断し、かつその判断結果に応じて前記熱源機の駆動制御を行なう自動運転モードと、前記熱源機の駆動およびその停止の切り替えを手動スイッチ操作によって実行可能とする手動運転モードとに切り替え可能な制御モード切り替え手段を備えており、前記制御部は、前記自動運転モードの設定時においては前記第２の受信手段への信号入力に基づいて降雪の有無を判断する一方、前記手動運転モードの設定時においては前記第２の受信手段への信号入力を無視し、降雪の有無を判断しないように構成されている。このような構成によれば、ユーザは、自動運転モードと手動運転モードとのいずれかを選択することによって、融雪装置を具体的な状況に適した状態で運転させることが可能となる。上記構成によれば、手動運転モード時において、仮に第２の受信手段に対して降雪センサから信号が入力しても、これが無視されて、降雪有りとは判断されないために、たとえば手動運転モード下においてタイマ設定運転を行なった場合に、タイマ設定時間が既に経過しているにも拘わらず、未だ制御部が降雪有りと判断して熱源機の運転が続行されるといった虞れを生じないようにすることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、データ表示手段をさらに備えており、前記制御部は、前記第１の受信手段に前記所定の温度センサから信号入力があるときには、前記第１および第２の受信モードのいずれが選択されているかには関係なく、前記温度センサを利用して計測される温度のデータを前記データ表示手段に表示させる制御を実行可能に構成されている。このような構成によれば、第２の受信モードを選択し、かつ専用品とは別の降雪センサを利用する場合に、所定の温度センサを使用し、この温度センサから第１の受信手段に信号入力を行なわせるように設定すると、その温度センサによって検出される温度表示が可能となり、便利となる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記熱源機によって発生された熱を利用して熱媒体を加熱するための加熱部と、融雪対象エリアに配される融雪用端末部と、この融雪用端末部と前記加熱部との間において前記熱媒体を循環流通させるための配管および循環ポンプと、をさらに備えており、前記制御部は、降雪有りと判断した場合には、前記熱源機の運転を停止させたまま前記循環ポンプを運転させ、かつその後前記加熱部または前記熱媒体の温度が所定温度よりも低くなったときには、前記熱源機の運転を開始させる制御を行なう構成とされている。実際の融雪装置の使用に際しては、たとえば降雪が検出される場合であっても、融雪対象エリアには未だ積雪がなく、そのエリアの温度がさほど低温ではないといった理由から、熱源機を運転するまでもない場合がある。前記構成によれば、そのような場合に熱源機が無駄に運転されないようにし、ランニングコストを低減するのに好適となる。一方、融雪対象エリアに積雪が生じ始めると、循環ポンプによって循環している熱媒体の温度が低下し、この場合には熱源機の運転が開始されるために、融雪処理が適切に図られる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記加熱部または前記熱媒体の温度が前記所定温度よりも低くなっているか否の判断は、前記循環ポンプが予め定められた時間だけ運転された後に行なわれるように構成されている。このような構成によれば、熱媒体をある程度循環流通させて、加熱部あるいは熱媒体の温度を安定させてからその温度が所定温度よりも低いか否かが判断されることとなるため、温度判断が正確となる。その結果、たとえば熱媒体の一部分のみが冷えているような場合に、その部分の温度が検出されることに起因して熱源機が直ちに運転されるといったことが適切に回避される。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部は、降雪有りと判断したときには、それ以前に降雪無しと判断した時点からの時間間隔を判断し、かつこの時間間隔が予め定められた時間よりも長いときに、前記熱源機を停止させたまま前記循環ポンプを運転させる制御を実行するように構成されている。降雪センサを利用して降雪の有無を判断する場合、降雪の仕方によっては、降雪有りと降雪無しとのそれぞれの判断が繰り返してなされる場合があり、降雪無しと判断した時点からその後降雪有りと判断した時点までの時間が長いときには、それらの降雪を同一視することができず、新たな降雪が始まったと考えることができる。これとは反対に、降雪無しと判断した時点から降雪有りと判断した時点までの時間が短いときには、その降雪は同一視することができる程度に降雪が継続していると考えられる。前記構成によれば、前記後者の状況の場合には、熱源機の運転を早期に開始し、継続している降雪に対して迅速に対処することができる。これに対し、前記前者の状況の場合には、熱源機の運転が一時的に見合わされることとなって、熱源機が無駄に早く運転されないようにすることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部は、前記循環ポンプを予め定められた時間だけ運転させたときに、前記加熱部または前記熱媒体の温度が所定温度よりも低くならない場合には、前記循環ポンプの運転を一定期間休止させる制御を行なうように構成されている。循環ポンプを予め設定された時間だけ運転させた場合において、加熱部または熱媒体の温度が所定温度よりも低くならない場合には、融雪対象エリアに積雪が無い、あるいは積雪の虞れが無いと考えられる。前記構成によれば、そのような場合には循環ポンプの運転も休止されるために、循環ポンプの運転に要するエネルギ消費も抑制され、ランニングコストを低減するのにより好適となる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記熱源機は、駆動初期の予め設定された期間中は最大能力で稼働するように構成されている。一般的に、融雪対象エリアの熱容量はかなり大きく、とくに積雪がある場合にはより大きくなる。前記構成によれば、熱源機は、その駆動初期に最大能力で稼働するために、融雪対象エリアを短時間で効率良く温度上昇させることができる。融雪対象エリアをある程度の温度まで急速に上昇させた後には、熱源機をたとえば最小能力の運転状態にすることが可能であり、熱源機をいわゆる中途半端な能力で運転開始させる場合と比較すると、熱のロスが少なく、効率が良い。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、本発明が適用された融雪装置の一実施形態を示している。本実施形態の融雪装置Ａは、熱媒体ＨＭを加熱するための熱源機１、熱媒体ＨＭを一定の経路で循環させる循環ポンプ２、融雪用端末部３、制御部４、およびリモートコントロール用の操作盤５を具備している。この融雪装置Ａにおいては、この融雪装置Ａの専用品として、降雪センサＳａを用いることができるように構成されているが、後述するように、他の降雪センサＳｂも使用できるようになっている。

この融雪装置Ａは、融雪用端末部３、操作盤５、および後述する各種のセンサ類の一部を除き、それ以外の主要部分については、外装ケース９０内に格納されており、屋外での設置使用に適する構成とされている。熱媒体ＨＭとしては、不凍液が用いられている。

熱源機１は、灯油などの燃料を燃焼させる燃焼装置として構成されており、底部に燃焼室１１を形成している缶体１０、燃焼室１１内に燃料を噴霧する噴霧ノズル１２、および燃焼室１１内に燃焼用空気を送り込む送風ファン１３を備えている。噴霧ノズル１２には、タンク１４に貯留されている燃料がポンプ１５を介して供給され、かつ噴霧ノズル１３から燃焼室１１内に噴霧された燃料は点火装置１２ａにより点火されて燃焼するようになっている。缶体１０には、熱媒体ＨＭを加熱するための加熱部１６が設けられている。この加熱部１６は、燃焼室１１の上方ならびに周囲に位置して内部に熱媒体ＨＭを収容する熱媒体収容部１６ａと、この熱媒体収容部１６ａの一部分を上下に貫通するように燃焼室１１からその上方に延びた複数の燃焼ガス通路１６ｂとを有している。燃焼室１１において発生した燃焼ガスが複数の燃焼ガス通路１６ｂを上方に通過するときに、前記燃焼ガスと熱媒体ＨＭとの熱交換が行なわれ、熱媒体ＨＭが加熱される。各燃焼ガス通路１６ｂを通過した燃焼ガスは、排気ダクト１７内を通過し、排ガスとして外装ケース９０の外部に排出される。熱媒体収容部１６ａには、この熱媒体収容部１６ａ内における熱媒体ＨＭの収容量を検知するレベル検知器１８ａと、予備の熱媒体ＨＭを貯留するリザーブタンク１８ｂとが接続されている。熱媒体収容部１６ａ内における熱媒体ＨＭの収容量が一定以下に減少し、不足気味になったときには、それに対応する量の熱媒体ＨＭがリザーブタンク１８ｂから熱媒体収容部１６ａに供給されるようになっている。このことにより、熱源機１のいわゆる空焚き運転が防止される。

加熱部１６には、循環ポンプ２を備えた熱媒体流出用の配管部２０ａと、熱媒体復帰用の配管部２０ｂとが接続されている。これらの配管部２０ａ，２０ｂの終端には、融雪用端末部３が配管接続される一対のヘッダ部２１ａ，２１ｂが設けられている。循環ポンプ２が駆動されると、熱媒体収容部１６ａ内の熱媒体ＨＭは、配管部２０ａおよびヘッダ部２１ａを通過して融雪用端末部３に供給され、その後ヘッダ部２１ｂおよび配管部２０ｂを通過して熱媒体収容部１６ａ内に戻される。

融雪用端末部３は、融雪対象エリアに設置され、熱媒体ＨＭの熱を融雪対象エリアにおいて放出する役割を果たすものであり、熱媒体ＨＭが流通する流路３０を備えている。この融雪用端末部３の具体的な構成は、融雪対象エリアの具体的な地形や大きさなどに応じて適宜変更することが可能であり、たとえばパイプまたはチューブのみによって形成された構成とすることもできる。図１においては、流路３０が蛇行した状態であるが、直線状でもよく、また流路３０はフレキシブルな軟質チューブと硬質パイプのいずれによって形成されていてもよい。さらに、図１には、融雪用端末部３が１つのみ示されているが、一対のヘッダ部２１ａ，２１ｂには、複数組の配管接続口が設けられており、それらと同数の融雪用端末部を並列に接続することが可能である。

操作盤５は、ケーブルを介して制御部４に接続されており、屋内に配置できるようになっている。この操作盤５には、液晶表示器などを用いた画像表示部５０が設けられている他、融雪装置Ａの運転のオン・オフを行なうための運転スイッチ５１や、制御部４の制御モードを自動運転モードと手動運転モードとに切り替えるための操作スイッチ５２などの各種のスイッチ類が設けられている。

制御部４は、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータを用いて構成されており、前記した操作盤５に加えて、この制御部４の近傍に配された操作盤５Ａも接続されている。この制御部４は、メモリに記憶されたプログラムやデータ、および操作盤５，５Ａを利用して入力されるデータなどに基づき、送風ファン１３やポンプ１５の駆動を制御して熱源機１の燃焼運転のオン・オフや燃焼度合いを調整したり、循環ポンプ２の運転およびその停止などを制御する機能を有している。

制御部４は、降雪センサＳａを接続するための３つの端子Ｔ１〜Ｔ３、降雪センサＳｂを接続するための端子Ｔ４、および一対の端子Ｔ５を備えている。端子Ｔ１〜Ｔ４は、本発明でいう受信手段の一例に相当する。一対の端子Ｔ５は、本発明でいう受信モード選択手段の一例に相当するものであり、降雪センサＳａを端子Ｔ１〜Ｔ３に接続して使用する場合、この端子Ｔ５を適当な導電材４９によって短絡した状態に設定する。このことにより、第１の受信モードが設定され、制御部４は、降雪センサＳａを利用した降雪検知判断を的確に行なうようになっている。これに対し、降雪センサＳａに代えて、降雪センサＳｂを端子Ｔ４に接続して使用する場合には、端子Ｔ５から導電材４９を引き抜き、端子Ｔ５を非短絡状態に設定する。このことにより、第２の受信モードが設定され、制御部４は、降雪センサＳｂを利用した降雪検知判断を的確に行なうようになっている。これら降雪センサＳａまたは降雪センサＳｂを利用した降雪検知判断の具体的な内容については、後述する。

なお、第１および第２の受信モードの切り替えは、前記とは反対に、端子Ｔ５が短絡状態のときに第２の受信モードとし、かつ端子Ｔ５が非短絡状態のときに第１の受信モードとすることもできる。さらに、第１および第２の受信モードの切り替え選択は、制御部４の端子Ｔ５を利用する構成に代えて、たとえば操作盤５または操作盤５Ａに設けられた所定のスイッチの操作によって行なわせる構成とすることもできる。

降雪センサＳａは、ヒータ６０ａ、水滴センサ６１ａ、および外気温センサ６２ａが組み合わされたものであり、ヒータ６０ａは、端子Ｔ１を利用してその発熱のオン・オフ制御が可能である。水滴センサ６１ａは、降雪があるときにその雪を受ける表面を有しており、この表面上の雪がヒータ６０ａによって加熱されて融けると、その水分を検出して、その信号を端子Ｔ１に入力するようになっている。外気温センサ６２ａは、ヒータ６０ａの熱を受けないようにして外気温を検出するためのものであり、サーミスタを利用して構成され、外気温に対応した出力レベルの信号を端子Ｔ２に入力する。この降雪センサＳａ自体は、降雪か否かを判断する機能を有していない。制御部４は、外気温センサ６２ａから送信されてくる信号に基づいて外気温を判断し、この外気温のデータと水滴センサ６１ａからの信号とに基づいて、降雪か否かを判断するように構成されている。

降雪センサＳｂは、たとえばヒータ６０ｂ、水滴センサ６１ｂ、および外気温センサ６２ｂに加えて、ＣＰＵやこれに付属するメモリなどからなる制御部６３を備えている。ヒータ６０ｂ、水滴センサ６１ｂ、および外気温センサ６２ｂは、降雪センサＳａに用いられているものと同様なものである。この降雪センサＳｂは、降雪センサＳａとは異なり、制御部６３がヒータ６０ｂを制御し、かつ水滴センサ６１ｂおよび外気温センサ６２ｂからの信号に基づいて降雪か否かを判断する機能を有しており、降雪有りと判断したときには所定の出力レベルの信号を出力し、また反対に、降雪無しと判断したときには前記信号の出力を停止するように構成されている。この降雪センサＳｂは、降雪センサＳａの代替品として使用されるものであり、降雪センサＳａが使用される場合には、この降雪センサＳｂを使用する必要はない。本実施形態においては、降雪センサＳｂが、降雪センサＳａと同様な構成部品を備えたものとして構成されているが、後述する説明から理解されるように、これに限定されるものではない。

制御部４には、熱源機１の加熱部１６における缶体温度または熱媒体ＨＭの温度を検出するための温度センサＳｃ、および融雪対象エリアにおける地温を検出するための地温センサＳｄも接続されている。これらのセンサＳｃ，Ｓｄは、外気温センサ６２ａ，６２ｂと同様に、たとえばサーミスタを用いて構成されている。

次に、前記した融雪装置Ａの使用例ならびに作用、および制御部４の具体的な動作処理手順の一例について、図２に示したフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、降雪センサとして、専用品としての降雪センサＳａが使用され、かつ降雪センサＳｂは使用されない場合を説明する。この場合、融雪装置Ａの製造者、設置者、あるいはユーザなどが、制御部４の端子Ｔ５に導電材４９を差し込み、第１の受信モードを予め設定している。

操作盤５の運転スイッチ５１がオンにされると、制御部４は、受信モードおよび運転モードを確認する（Ｓ１〜Ｓ３）。受信モードは、既述したとおり、端子Ｔ５が短絡しているか否かにより判断され、また運転モードは、操作盤５の操作スイッチ５２の設定内容により判断される。第１の受信モードおよび自動運転モードが選択されている場合（Ｓ２：ＹＥＳ，Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部４は、降雪センサＳａを利用して降雪の有無を判断するための一連の処理を実行する。

具体的には、制御部４は、まず外気温センサ６２ａから端子Ｔ３に入力される信号に基づいて外気温を判断し（Ｓ４）、外気温が予め設定された温度（たとえば２°Ｃ）以下の場合には、ヒータ６０ａに通電を行なわせて発熱させる（Ｓ５：ＹＥＳ，Ｓ６）。降雪が実際にあれば、水滴センサ６１ａの表面上に積もっている雪が融け、その水分が検出されることとなって、端子Ｔ２には所定の信号入力が生じる（Ｓ７：ＹＥＳ）。制御部４は、その信号入力があると、その時点での外気温を参照し、降雪であるか否かを判断する（Ｓ８）。水滴検出があり、かつ外気温が所定温度以下であれば、降雪であると判断される。もちろん、この判断に際しては、地温センサＳｄを利用して検出される地温なども判断要素の一つに加えることができる。制御部４によって降雪有りと判断されたときには、その後熱源機１および循環ポンプ２の運転制御が開始される（Ｓ９：ＹＥＳ，Ｓ１０）。なお、熱源機１および循環ポンプ２の具体的な運転制御については後述する。また、好ましくは、前記したたとえば２°Ｃなどの設定温度は、操作盤５または操作盤５Ａのスイッチ操作によってユーザなどが適宜に変更設定できるように構成されている。これは、後述する各種の設定温度およびタイマ設定時間についても同様である。

次いで、前記とは異なり、降雪センサＳａに代えて、降雪センサＳｂが使用される場合を説明する。この場合、制御部４の端子Ｔ５からは導電材４９が引き抜かれ、第２の受信モードが予め設定されている。このように第２の受信モードが設定されている状態において、自動運転モードが選択されている場合（Ｓ２：ＮＯ，Ｓ１２：ＹＥＳ）、制御部４は、端子Ｔ４への信号入力のオン・オフのみに基づいて降雪の有無を判断する。既述したとおり、降雪センサＳｂは、それ自体で降雪の有無を判断する機能を有しており、降雪有りと判断したときには、所定の信号を出力するため、制御部４は、この降雪センサＳｂから端子Ｔ４に所定の信号が入力されると、その時点で降雪有りと判断する（Ｓ１３：ＹＥＳ，Ｓ１４）。制御部４において降雪有りと判断されたときには、前記した第１の受信モード時と同様に、その後熱源機１および循環ポンプ２の運転制御が開始される（Ｓ１０）。

以上の説明のように、この融雪装置Ａにおいては、降雪センサＳａ，Ｓｂのいずれを使用する場合であっても、降雪の有無を的確に判断し、降雪の有無に対応した適切な自動運転が可能である。制御部４は、第２の受信モードが設定されているときには、端子Ｔ４への信号入力のオン・オフのみに基づいて降雪有りか否かを判断するように構成されているため、降雪センサＳｂとしては、降雪の有無の判断機能を有し、かつその判断結果に応じて信号出力のオン・オフを行なうものであれば、あらゆるタイプの降雪センサを用いることが可能となる。より具体的に説明すると、降雪センサとしては、水滴センサや外気温センサなどを組み合わせたものに限らず、それ以外の種々のタイプのものが市販されている実情があり、その一例としては、赤外線などの発光素子および受光素子を利用して降雪を光学的に検出するようにしたものもある。本実施形態の融雪装置Ａにおいては、降雪センサＳｂとして、そのようなタイプの降雪センサをも使用することが可能である。したがって、この融雪装置Ａのユーザなどにとっては、使用する降雪センサの選択の幅が広がり、便利となる。たとえば、ユーザが上記したような降雪センサを既に所有している場合には、この降雪センサを融雪装置Ａに接続して有効に利用することができる。

前記とは異なり、融雪装置Ａにおいて、手動運転モードが選択されている場合には（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ１２：ＮＯ）、受信モードが第１および第２の受信モードのいずれであるかには関係なく、操作盤５の所定のスイッチがオンにされていると、熱源機１および循環ポンプ２の運転制御が開始される（Ｓ１１：ＹＥＳ，Ｓ１５：ＹＥＳ，Ｓ１０）。

制御部４は、第２の受信モードが設定され、かつ自動運転モードが設定されている場合に限り、端子Ｔ４への信号入力を有効としており、第２の受信モードが設定されていても、手動運転モードに設定されている場合には、端子Ｔ４への信号入力を無視し、これに基づいて降雪有りとは判断しないように構成されている。このことにより、手動運転モードにおいては、降雪センサＳｂからの信号の有無にはなんら影響を受けることなく、ユーザは操作盤５を利用して自己が要望するとおりに融雪装置Ａを運転することができる。降雪センサＳｂとしては、制御部６３にスイッチ（図示略）が設けられ、かつこのスイッチに特定の操作がされたときに、降雪が検知された場合と同様な信号を出力し続けるように構成されたものがある。降雪センサＳｂとして、このようなものが用いられると、降雪の有無には関係なく、端子Ｔ４に降雪有りの場合と同様な信号が入力し続ける場合がある。本実施形態とは異なり、そのような信号を有効として降雪有りと判断したのでは、たとえば融雪装置Ａをオフタイマ運転させた場合において、そのタイマ設定時間が経過した後であっても、熱源機１や循環ポンプ２が運転し続ける虞れがある。これに対し、本実施形態の融雪装置Ａにおいては、そのような虞れを適切に回避することができる。

次に、前記した融雪装置Ａにおいて、制御部４が熱源機１や循環ポンプ２の運転を制御する場合の動作手順の具体例について、図３に示したフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図３に示したフローチャートは、自動運転モードが設定されている場合の動作手順であり、また第１および第２の受信モードのいずれのモード時にも適用される共通の動作手順である。

まず、自動運転モードが設定された状態において、制御部４は、降雪センサＳａまたは降雪センサＳｂからの信号入力に基づいて、降雪有りと判断した場合には（Ｓ２０：ＹＥＳ）、それよりも以前に降雪無しと判断した時点から今回の降雪有りと判断した時点までの時間の間隔を求め、この間隔が予め定められた時間（たとえば、３分）以上であるか否かを判断する（Ｓ２１）。

制御部４は、前記間隔が短い場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、その後直ちに循環ポンプ２および熱源機１を運転させる（Ｓ２２，Ｓ２３）。雪が降る場合、その雪の降り方は種々であり、降雪の停止および開始が繰り返されると、それに対応して制御部４も降雪無しおよび降雪有りの判断を繰り返すこととなる。このようなことから、以前に降雪無しと判断した時点から今回の降雪有りと判断した時点までの間隔が、所定の時間以内の短時間であれば、今回検出された降雪は、前回の降雪と同一視し得る降雪であると考えることができるが、この場合には積雪が生じ易い状況にあるといえる。これに対し、前記したように循環ポンプ２および熱源機１の運転が早期に開始されれば、積雪防止が的確に図られることとなる。前記した循環ポンプ２および熱源機１の運転開始後に、降雪無しの判断がなされたときには（Ｓ２４：ＹＥＳ）、遅延タイマ設定が行なわれ、その設定時間が経過した時点で循環ポンプ２および熱源機１の運転が停止される（Ｓ２５，Ｓ２６：ＹＥＳ，Ｓ２７）。前記遅延タイマ設定に基づく遅延運転は、雪の融け残りを防止するのに有効である。

前記とは異なり、制御部４が以前に降雪無しと判断した時点から今回の降雪有りと判断した時点までの間隔が、所定の時間を超える場合には（Ｓ２１；ＹＥＳ）、循環ポンプ２は運転されるものの（Ｓ２８）、熱源機１は直ちには運転されない。前記間隔が所定の時間を超える長い時間の場合には、今回検出された降雪は、前回の降雪とは同一視することができない降雪であって、融雪対象エリアは積雪が比較的生じ難い状況にあると考えることができる。制御部４は、このような場合は熱源機１を直ちには運転させないために、積雪の可能性が低い状況下において熱源機１が不必要に運転されることが回避され、そのランニングコストを低減することが可能となる。

制御部４は、循環ポンプ２の運転を開始させた時点で、タイマ設定を行ない（Ｓ２９）、一定時間（たとえば２分）が経過すると、温度センサＳｃからの信号に基づき加熱部１６における缶体温度あるいは熱媒体ＨＭの温度を判断する（Ｓ２１）。そして、この温度が所定の温度（たとえば２０°Ｃ）未満である場合には、制御部４は熱源機１の運転を開始させる（Ｓ２１：ＹＥＳ，Ｓ２３）。そうでない場合は、制御部４は熱源機１を運転させず、その後前記缶体温度あるいは熱媒体ＨＭの温度が所定の温度以下になると、その時点で熱源機１の運転を開始させる。融雪対象エリアに積雪があると、循環ポンプ２によって融雪用端末部３に送られてから加熱部１６に戻ってくる熱媒体ＨＭの温度が低下する。前記した制御によれば、そのような状況になった時点においては熱源機１の運転が開始されるために、融雪対象エリアに積雪があるにも拘わらず、熱源機１が運転されないままとなる不具合が防止される。また、前記したように融雪対象エリアに積雪があると考えられる状況にならない限りは、熱源機１の運転は開始されないために、ランニングコストをより低減することが可能となる。

前記制御手順において、缶体温度あるいは熱媒体ＨＭの温度が所定温度未満になったか否かの判断は、循環ポンプ２が所定時間運転されて、熱媒体ＨＭが一定の流路を十分に流通し、各所における温度が均一化および安定化された状態でなされる。このため、前記判断を正確に行なうことが可能となる。流路内における熱媒体ＨＭの温度分布は均一ではなく、局所的に低温な部分が存在する場合がある。したがって、前記とは異なり、たとえば循環ポンプ２の運転開始と同時またはその直後に、熱媒体ＨＭが所定温度未満になったか否かを判断したのでは、前記した局所的に低温となっている部分の温度検出がなされて熱源機１が運転される虞れがある。本実施形態によれば、そのようなことが適切に防止される。ただし、本発明においては、循環ポンプ２を所定時間運転させた後に温度判断を行なうのではなく、缶体温度あるいは熱媒体ＨＭの温度検出を循環ポンプ２の運転直後から開始し、かつその検出温度が所定温度未満になった時点で熱源機１を運転開始させるようにしてもかまわない。

制御部４は、ステップＳ２８〜Ｓ３１を経た後にステップＳ２３において熱源機１を運転させる場合、その運転開始時の所定時間は、熱源機１をその最大能力（最大火力）で運転させるように構成されている。前述した内容から理解されるように、ステップＳ２８〜Ｓ３１を経て熱源機１を運転させる場合、この熱源機１の運転は、それ以前に行なわれた熱源機１の運転とは別の新規な運転開始と考えることが可能である。このような場合、融雪対象エリアには、前回の運転による余熱などは存在する可能性が低い。このような状況において、熱源機１が最大能力で運転されると、熱容量が大きい融雪対象エリアを短時間で効率良く温度上昇させることができ、その後は熱源機１を最小能力で運転させるといったことが可能となる。したがって、このような運転制御により融雪装置Ａのランニングコストを一層低減することができる。

図４は、制御部４の動作手順の他の例を示している。図４において、図３と同一のステップは、同一の符号を付している。

図４に示す制御部４の動作手順においては、ステップＳ３２〜Ｓ３４を有している点が、図３とは相違している。本実施形態の動作手順では、まずステップＳ３１において加熱部１６の缶体温度あるいは熱媒体ＨＭの温度が所定の温度以上であると、循環ポンプ２の運転が一定時間（たとえば２０分）停止される。そして、その時間が経過すると、循環ポンプ２が再度所定の時間だけ運転されて熱媒体ＨＭの流通による温度の均一化が図られてから、ステップＳ３１における温度判断が再び繰り返される。このような過程において、前記缶体温度あるいは熱媒体ＨＭの温度が所定の温度未満になると、熱源機１の運転が開始される（Ｓ３１：ＹＥＳ，Ｓ２３）。

このような制御によれば、熱源機１に加えて、循環ポンプ２の運転時間も削減される。したがって、融雪装置Ａのランニングコストを低減するのにより好適となる。

図５および図６は、本発明に係る融雪装置の他の例を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図５に示す構成においては、降雪センサＳｂが制御部４の端子Ｔ４に接続されて、第２の受信モードが設定されているとともに、端子Ｔ３には外気温センサ６２ａが接続されている。制御部４は、降雪センサＳｂからの信号入力のオン・オフに基づいて降雪の有無を判断する一方、外気温センサ６２ａからの信号に基づいて外気温を判断し、その外気温のデータを操作盤５の画像表示部５０に表示させる制御を行なうように構成されている。

本実施形態から理解されるように、本発明においては、降雪センサＳｂを用いた場合に、その接続に使用されない端子Ｔ１〜Ｔ３のいずれか、あるいは全てを有効に利用して、降雪センサＳｂを用いただけでは困難なデータ表示などを行なわせるようにしてもかまわない。また、本発明においては、２つの降雪センサＳａ，Ｓｂを制御部４に常時接続しておき、これらを切り替え使用するようにしてもかまわない。

図６に示す構成において、制御部４は、降雪センサＳa'を接続するための複数の端子Ｔ６〜Ｔ８を備えているが、これらのうち、たとえば端子Ｔ８は降雪センサＳb'を接続するための端子を兼用している。降雪センサＳb'は、降雪の有無を判断し、その判断結果に応じてオン・オフの２値の信号を出力するものである。したがって、降雪センサＳa'から出力される種々のセンサ信号のうち少なくとも１つがそのようなオン・オフの２値の信号であって、かつこの信号が端子Ｔ８に入力される構成であれば、この端子Ｔ８を降雪センサＳb'の接続用端子として兼用することが可能である。このように、本発明においては、専用品としての降雪センサを接続するための端子と、それとは別の降雪センサを接続するための端子とを別々に設けることなく、これらを兼用させた構成とすることもできる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る融雪装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

既述したとおり、本発明は、ユーザが使用し得る降雪センサの選択の幅を拡大するものであり、専用品の代替品として用いられる降雪センサの具体的な構成は限定されない。むろん、専用品として用いられる降雪センサの具体的な構成も限定されない。ただし、外気温などの温度は、降雪の有無を判断する上で重要な要素であるため、専用品として用いられる降雪センサとしては、そのような温度を検出するための温度センサを備えた構成とすることが好適である。

降雪センサを熱源機や制御部から離反させて、対象エリアに設置するような場合には、降雪センサからの信号を制御部に対してワイヤレス送信（光通信も含む）させるようにしてもかまわない。この場合、制御部の受信手段は、ワイヤレス通信機能を備えた構成とされる。したがって、制御部の受信手段は、降雪センサの配線接続用の端子を備えている構成に限定されず、そのような構成に代えて、または加えて、ワイヤレス通信装置を備えた構成とすることも可能である。

本発明でいう受信モード選択手段は、先に述べたとおり、制御部の端子を短絡・非短絡に切り替え設定するようにした構成に限らず、ディップスイッチ、プッシュスイッチなどの操作スイッチを用いて構成してもよい。この場合、その操作スイッチは、受信モード選択専用のスイッチでなくてもよい。複数の操作スイッチを組み合わせ操作することによって、受信モードが切り替わるようにしてもかまわない。また、受信モード選択手段は、所定の配線箇所をジャンパ線などによって導通させた場合と導通させない場合とでモード選択ができるようにした構成とすることもできる。

熱源機は、融雪に利用される熱を発生可能なものであればよく、灯油などの液体燃料を燃焼させるものに限定されず、ガスまたは固形燃料を燃焼させる方式とすることもできる。さらには、電熱ヒータ方式にすることもできる。また、融雪の方式としては、熱源機の加熱部によって加熱された熱媒体を融雪対象エリアに供給させてから復帰させる熱媒体の循環方式が好適であるものの、やはりこれに限定されず、たとえば融雪対象エリアに加熱された温水を流出させたり、あるいは融雪対象エリアに燃焼ガスを直接供給するといった方式を採用することもできる。

本発明に係る融雪装置の一例を示す概略説明図である。 図１に示す融雪装置が具備する制御部の動作処理手順の一部の例を示すフローチャートである。 図１に示す融雪装置が具備する制御部の動作処理手順の他の一部の例を示すフローチャートである。 制御部の動作処理手順の他の例を示すフローチャートである。 本発明に係る融雪装置の他の例を示す要部概略説明図である。 本発明に係る融雪装置の他の例を模式的に示す要部概略図である。

符号の説明

Ａ 融雪装置
ＨＭ 熱媒体
Ｓａ，Ｓｂ 降雪センサ
Ｔ１〜Ｔ８ 端子
１ 熱源機
２ 循環ポンプ
３ 融雪用端末部
４ 制御部
５ 操作盤
１６ 加熱部
５０ 画像表示部

Claims (9)

1. 融雪に利用する熱を発生させる熱源機と、
   この熱源機の駆動を制御し、かつ所定の降雪センサからの信号を受信するための第１の受信手段を有する制御部と、
   を備えている、融雪装置であって、
   前記所定の降雪センサとは別の降雪センサから信号を受信するための第２の受信手段と、
   前記制御部の受信モードを第１および第２の受信モードの一方に切り替え選択可能な受信モード選択手段と、を備えており、
   前記制御部は、前記第１の受信モードが選択されているときには、前記所定の降雪センサから前記第１の受信手段に入力される信号に基づいて降雪の有無を判断可能である一方、前記第２の受信モードが選択されているときには、前記第２の受信手段への信号入力のオン・オフに基づいて降雪の有無を判断するように構成されていることを特徴とする、融雪装置。
2. 前記所定の降雪センサは、温度センサと、降雪に起因して発生しまたは変化する温度以外の物理的変化を検出するための他のセンサとを含むものであり、
   前記第１の受信手段は、それら温度センサおよび他のセンサからの信号を個々に受けるための複数の端子を含んで構成されており、
   前記第２の受信手段は、前記複数の端子とは異なる端子を含んで構成され、または前記複数の端子の少なくとも一部を含んで構成されている、請求項１に記載の融雪装置。
3. 前記制御部の制御モードとして、降雪の有無を判断し、かつその判断結果に応じて前記熱源機の駆動制御を行なう自動運転モードと、前記熱源機の駆動およびその停止の切り替えを手動スイッチ操作によって実行可能とする手動運転モードとに切り替え可能な制御モード切り替え手段を備えており、
   前記制御部は、前記自動運転モードの設定時においては前記第２の受信手段への信号入力に基づいて降雪の有無を判断する一方、前記手動運転モードの設定時においては前記第２の受信手段への信号入力を無視し、降雪の有無を判断しないように構成されている、請求項２に記載の融雪装置。
4. データ表示手段をさらに備えており、
   前記制御部は、前記第１の受信手段に前記所定の温度センサから信号入力があるときには、前記第１および第２の受信モードのいずれが選択されているかには関係なく、前記温度センサを利用して計測される温度のデータを前記データ表示手段に表示させる制御を実行可能に構成されている、請求項２または３に記載の融雪装置。
5. 前記熱源機によって発生された熱を利用して熱媒体を加熱するための加熱部と、融雪対象エリアに配される融雪用端末部と、この融雪用端末部と前記加熱部との間において前記熱媒体を循環流通させるための配管および循環ポンプと、をさらに備えており、
   前記制御部は、降雪有りと判断した場合には、前記熱源機の運転を停止させたまま前記循環ポンプを運転させ、かつその後前記加熱部または前記熱媒体の温度が所定温度よりも低くなったときには、前記熱源機の運転を開始させる制御を行なう構成とされている、請求項１ないし４のいずれかに記載の融雪装置。
6. 前記加熱部または前記熱媒体の温度が前記所定温度よりも低くなっているか否の判断は、前記循環ポンプが予め定められた時間だけ運転された後に行なわれるように構成されている、請求項５に記載の融雪装置。
7. 前記制御部は、降雪有りと判断したときには、それ以前に降雪無しと判断した時点からの時間間隔を判断し、かつこの時間間隔が予め定められた時間よりも長いときに、前記熱源機を停止させたまま前記循環ポンプを運転させる制御を実行するように構成されている、請求項５または６に記載の融雪装置。
8. 前記制御部は、前記循環ポンプを予め定められた時間だけ運転させたときに、前記加熱部または前記熱媒体の温度が所定温度よりも低くならない場合には、前記循環ポンプの運転を一定期間休止させる制御を行なうように構成されている、請求項５ないし７のいずれかに記載の融雪装置。
9. 前記熱源機は、駆動初期の予め設定された期間中は最大能力で稼働するように構成されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の融雪装置。

Images