JP4520518B2 - 融雪機 - Google Patents

Description

本発明は、雪を融解させる融雪機に関する。

従来、融雪機には、融雪用熱源の燃焼室で灯油バーナーによって生成された高温水を、雪を投入する融雪専用槽に温水供給管を介して供給することで融雪し、融雪によって生じた融雪水を、融雪専用槽内に設けた排水ポンプから融雪水排出管を介して配水管に排出しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２５２０４号公報（第５頁、第３図）

しかしながら、特許文献１に記載の融雪機にあっては、更に融雪専用槽に雪を投入するには、融雪専用槽内の雪の融雪状況を確認してから投入しなければならず、連続して雪を投入することができないという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、雪を連続して投入しながら融雪を行うことができる融雪機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の融雪機は、
雪を投入し、該投入する雪に温水を噴射する投入部と、
該投入部の下方で水平軸によって軸支され、回動手段によって間欠的に連続回動するとともに、前記投入部から投入された雪を収納可能な収納部が、回動方向の全周に亘って等間隔で少なくとも４つ以上形成されている回転体と、
該回転体の前記収納部に向けてマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
前記収納部内の雪をマイクロ波によって融雪した融雪水を貯水する受水タンクと、
を備え、
回転体が間欠回動することによって、前記収納部は、前記投入部から雪が投入される収納位置と、前記マイクロ波照射手段によってマイクロ波を照射される照射位置と、マイクロ波によって融雪された融雪水を前記受水タンクに放出する放出位置と、に順次切り換えられることを特徴としている。
この特徴によれば、温水が投入部で雪に噴射されることで雪の一部を融雪させて、予め雪をマイクロ波照射手段によって加熱しやすい状態とすることができるので、効率よく雪を加熱できる。また、回転体が間欠回動することによって、照射位置で収納部内の雪にマイクロ波を所定時間照射し続けることができるので、投入部から常に雪を投入しながら、投入した雪を連続して融雪することができる。

本発明の請求項２に記載の融雪機は、請求項１に記載の融雪機であって、
前記温水は、前記受水タンクに貯水された前記融雪水であることを特徴としている。
この特徴によれば、雪を融雪することで生成した融雪水を次に投入部に投入する雪に噴射することで、融雪機内で融雪水を使用する循環サイクルが発生するので、融雪に要する温水を補給することなく融雪機を連続して使用することができる。

本発明の請求項３に記載の融雪機は、請求項１または２に記載の融雪機であって、
前記収納部の底部は、少なくとも電気を導通可能な金属体によって構成されており、
前記金属体には、誘導加熱器が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、マイクロ波照射手段から照射されるマイクロ波が届きにくい収納部の底部であっても、誘導加熱器で金属体を加熱することによって雪を融雪することができる。

本発明の請求項４に記載の融雪機は、請求項１ないし３のいずれかに記載の融雪機であって、
前記収納部には、前記回転体の外方に向けて開口する空気口が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、収納部内に雪を投入する際に、収納部の底部側の空気を空気口から外方に抜くことができるので、収納部内に多くの雪を円滑に収納することができる。

本発明の請求項５に記載の融雪機は、請求項１ないし４のいずれかに記載の融雪機であって、
前記回転体は、所定時間経過することで回動手段によって３０度毎間欠回動するとともに、
前記収納部は、前記回転体の回動方向の全周に亘って等間隔で１２個形成されており、
前記照射位置は、前記回転体の１２０度に亘って配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、長時間に亘って収納部内の雪にマイクロ波を照射することができるので、より確実に雪を融雪することができる。

本発明の請求項６に記載の融雪機は、請求項１ないし５のいずれかに記載の融雪機であって、
前記マイクロ波照射手段は、前記受水タンク内の前記融雪水に対してもマイクロ波を照射していることを特徴としている。
この特徴によれば、受水タンク内の温水をマイクロ波で加熱することによって、投入部で噴射される温水の水温を上昇させることができるので、新しく投入部に投入される雪を更に融雪し易くすることができる。

本発明の請求項７に記載の融雪機は、請求項１ないし６のいずれかに記載の融雪機であって、
前記受水タンクにはポンプが付設さられており、該受水タンク内の前記融雪水は該ポンプを介して前記融雪機外に放水可能となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、受水タンクが満水になってもポンプによって温水を排水することができる。また、放水される温水は、例えば、温水を屋根の上に積もった雪の融雪等に転用することができる。

本発明に係る融雪機を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、本発明の実施例における融雪機が使用されている状態を示す側面図であり、図２は、融雪機の全体像を示す斜視図であり、図３は、図２における融雪機のＡ−Ａ断面図であり、図４は、融雪機における回転体を示す一部拡大斜視図であり、図５は、融雪機の構成を示すブロック図である。以下、図１の紙面右側を融雪機の正面側（前方側）とし、図３の紙面手前側を融雪機の正面側（前方側）として説明する。

図１の符号１は、冬季の降雪地域で降雪により通行困難となった公道等を除雪する際に、除雪した雪を融雪する本発明としての融雪機である。この融雪機１は、前端部に雪５を掻き込むためのオーガ３を有する除雪機２に牽引される台車４上に、正面側を除雪機２の後方に向けて載置されており、オーガ３で掻き込まれた雪５が、シュータ６を介して融雪機１に投入されるようになっている。

図２及び図３に示すように、この融雪機１は、融雪された融雪水１８を貯水するための、略直方体形状に形成された受水タンク８と、この受水タンク８の後端部から上方に向かって延設された、融雪手段を囲繞するハウジング９を有し、これら受水タンク８と、ハウジング９と、で側面視Ｌ字形状を成して外部と遮断されている。また、これら受水タンク８とハウジング９は、内部が連通されており、ハウジング９の左右幅は、受水タンク８の左右幅よりも幅狭に形成されている。

ハウジング９の上部右側には、除雪機２のシュータ６から雪５が投入される本発明における投入部としての投入管１０が設けられている。この投入管１０は、雪５をハウジング９内に投入可能なように上からハウジング９を貫通して下方に延びている。また、図３に示すように、ハウジング９の右側面には、人力で雪５を投入するための第２投入部１１が開閉可能に設けられており、投入管１０に右側方から接続されている。以下、本実施例では、除雪機２からの雪５が投入される投入管１０を使用した例で説明する。

図３及び図４に示すように、ハウジング９内には、正面視円形状の回転体１２が設けられている。この回転体１２は、本発明における電気を導通可能な金属体としてのステンレスによって構成されており、ハウジング９内の投入管１０よりも下方位置で前後方向を向く水平軸１３によって回動可能に軸支されている。また、水平軸１３は、図２に示すハウジング９の前部に設けられた変速機１４に接続されている。この変速機１４は、後述するエンジン部２９に接続されることでエンジン部２９の回動速度を減速させて、回転体１２を回動可能とするものである。

更に、この回転体１２の円周面には、投入管１０から投入された雪５を収納可能な収納部１５が、回転体１２の中心に向かって、全周に亘って等間隔に１２個形成されている。そして、各収納部１５には、回転体１２の外方である正面側に向かって開口する空気口１６が設けられており、収納部１５内の底部側の空気を、雪５が収納された際に収納部１５外に抜くことができるようになっている。

これら収納部１５が、図３に示す黒矢印の如く左方に間欠回動して、投入管１０の直下に位置する収納位置に収納部１５が配置されると、配置された収納部１５のみに雪５が収納されるようになっており、回転体１２が回動することによって順次異なる収納部１５に雪５が収納されるようになっている。尚、回転体１２の回動によって収納部１５に投入管１０からの雪５が投入される位置が、本発明における収納位置となっている。

また、各収納部１５の底部には、本発明における誘導加熱器としてのＩＨコイル１７が設けられている。このＩＨコイル１７は、電通されることで各収納部１５に対して誘導加熱を行うようになっており、この誘導加熱で発生する熱によって、収納部１５内の底部近傍の雪５を融雪可能となっている。

図２及び図３に示すように、受水タンク８の上面後部には、通電されることで、内部でマイクロ波を発生させる本発明におけるマイクロ波照射手段としてのマグネトロン１９，２２が設けられている。詳しくは、これらマグネトロン１９，２２のうち、マグネトロン１９はハウジング９の右側、マグネトロン２２はハウジング９の左側に配置されている。尚、ハウジング９及び受水タンク８の内壁面は、特に図示はしないが、全面にマイクロ波を吸収可能なシールドメッシュが貼り付けられている。

マグネトロン１９は、受水タンク８に向けられている照射部１９ａを有している。また、マグネトロン２２も、受水タンク８に向けられた照射部２２ａを有しており、これら照射部１９ａ，２２ａからマイクロ波を受水タンク８内の雪水１８に照射することによって、融雪水１８を加熱できるようになっている。更に、マグネトロン２２は、ハウジング９内で収納部１５に対して正面視左方からマイクロ波を照射する照射部２２ｂを有している。

図２及び図３に示すように、ハウジング９の上面には、本発明におけるマイクロ波照射手段としてのマグネトロン２０，２１が設けられている。詳しくは、マグネトロン２０は、投入管１０の左側に設けられており、マグネトロン２１は、マグネトロン２０の更に左側に設けられている。

また、図３に示すように、マグネトロン２０は、ハウジング９内で、雪５が収納された収納部１５が正面視で反時計回りに３０度回動した位置で、上方からマイクロ波を照射可能な照射部２０ａを有している。そして、マグネトロン２１は、２つの照射部２１ａ，２１ｂを有している。

照射部２１ａは、照射部２０ａからのマイクロ波が照射される収納部１５を正面視で更に反時計回りに３０度回動した位置の収納部１５に上方からマイクロ波を照射可能となっている。更に、照射部２１ｂは、照射部２１ａからのマイクロ波が照射される収納部１５を正面視で更に反時計回りに３０度回動した位置の収納部１５に、左上方からマイクロ波を照射可能となっている。そして、照射部２１ｂからのマイクロ波が照射される収納部１５を正面視で更に反時計回りに３０度回動した位置の収納部１５は、前述した照射部２２ｂからマイクロ波が照射されるようになっている。

尚、ハウジング９内では、雪５が収納された収納部１５は、回転体１２が正面視で反時計回りに間欠回動する間に、照射部２０ａ、２１ａ、２１ｂ、２２ｂの計４つから連続してマイクロ波が照射される。つまり、この回転体１２が照射部２０ａ、２１ａ、２１ｂ、２２ｂからマイクロ波が照射される１２０度の範囲が本発明における照射位置となっている。

更に尚、照射部２２ｂからのマイクロ波が照射される収納部１５の位置から回転体１２を正面視で反時計回りに３０度回動させると、収納部１５が下方に傾斜することによって、照射位置でマイクロ波が照射されたことで融雪された融雪水１８が、受水タンク８に向けて放出される。この融雪水１８が受水タンク８に放出される位置が、本発明における放出位置となっている。

図３に示すように、受水タンク８内には、融雪水１８を汲み上げるための汲み上げポンプ２３と、受水タンク８内の水位を測定する水位計２４と、が設けられている。この汲み上げポンプ２３は、ハウジング９の背面に配設された配管２５を介して投入管１０に接続されている。汲み上げポンプ２３を動作することによって投入管１０に温水を汲み上げることができるようになっており、汲み上げられた温水は、投入管１０に投入される雪５に対して噴射されるようになっている。また、水位計２４は常時受水タンク８内の水位を測定している。

尚、受水タンク８内の温水は、融雪開始時には予め受水タンク８内で加熱されたものを使用するが、受水タンク８内に融雪水１８が貯水されることによって、この融雪水１８を照射部１９ａ，２２ａによって加熱し、温水として使用することができる。

図２に示すように、受水タンク８の前面の左右には、図示しないホースを接続するための送水口２６，２６が設けられている。この送水口２６は、受水タンク８内に設けられた本発明におけるポンプとしての渦流ポンプ２７に配管２８を介して接続されており、渦流ポンプ２７が動作することによって受水タンク８内の融雪水１８を送水口２６に送ることができる。このため、送水口２６から図示しないホースを介して融雪機１外に融雪水１８を放水可能となっている。

また、図２に示すように、受水タンク８の上面には、回転体１２を回動させるための本発明における回動手段としてのエンジン部２９と、エンジン部２９で発生した回動が伝達されることで発電を行う発電機３０と、融雪機１を操作するコントロールボックス３１と、が設けられている。

次に、図５に基づき、本発明の融雪機１の駆動システムについて説明する。図５に示すように、エンジン部２９内には、ガソリン等の燃料によって動作するエンジン３２と、エンジン３２で発生した回動を変速機１４に選択的に伝達するクラッチ３３ａと、エンジン３２で発生した回動を渦流ポンプ２７に選択的に伝達するクラッチ３３ｂと、が設けられている。

更に、エンジン部２９には、コントロールボックス３１が接続されており、このコントロールボックス３１によってクラッチ３３ａ，３３ｂが操作されている。特に、コントロールボックス３１によってクラッチ３３ａが所定時間経過する毎に操作されることによって、回転体１２が正面視反時計回りに、間欠的に連続回動するようになっている。尚、本実施例における所定時間は、収納位置に配置されている収納部１５に雪５が十分に収納されるまでの時間として５秒に設定されているが、この収納時間は、収納部１５の容量に応じて適宜変更することができる。

エンジン３２は、また、図示しないシャフトによって発電機３０に接続されている。このシャフトがエンジン３２の回動を発電機３０に伝達することによって、発電機３０で発電が行われる。

そして、図５に示すように、発電機３０には、マグネトロン１９〜２２と、汲み上げポンプ２３のための電動機３０ａと、ＩＨコイル１７と、が接続されている。このため、エンジン部２９のエンジン３２が動作することによって発電機３０で発電が開始されると、自動的にマグネトロン１９〜２２と、汲み上げポンプ２３と、ＩＨコイル１７と、に通電がなされる。

尚、コントロールボックス３１は受水タンク８内の水位計２４にも接続されており、水位計２４で計測されている融雪水１８の水位が所定高さとなると、受水タンク８内が満水になったと判断して、図示しないブザー等の報知手段によって受水タンク８内の融雪水１８の排水を促すようになっている。

次に、本実施例における融雪機１の動作を説明する。先ず、コントロールボックス３１を操作してエンジン部２９を動作させて、投入管１０で、受水タンク８内の水を図示しないヒータにてエンジン部２９の動作と同時に加温する。そして、収納位置に配置された収納部１５に雪５が収納される。コントロールボックス３１は、エンジン３２と変速機１４間にクラッチ３３ａを断続的に接続し、回転体１２を正面視反時計回りに間欠回動させる。

このとき、コントロールボックス３１は、回転体１２が３０度回動する毎にエンジン３２と変速機１４間のクラッチ３３ａの接続を解除する。こうすることで、雪５が収納された収納部１５の配置が１２０度に亘る照射位置に切り換えられる。

照射位置では、マグネトロン１９〜２２で発生させられたマイクロ波が、雪５に対して照射される。同時に、ＩＨコイル１７によって加熱された収納部１５の底部からも雪５が加熱されることで、融雪が促進させる。

照射位置での融雪が完了すると、融雪水１８が収納されている収納部１５の配置は、回転体１２が正面視で反時計回りに、雪５が投入された収納位置から１５０度回動することで、放出位置に切り換えられる。このとき、収納部１５内の融雪水１８は受水タンク８に放出される。融雪水１８が放出されたことで空となった収納部１５は、回転体１２が回動されることによって再び収納位置に配置され、雪５が収納される。

これにより、雪５を連続的に融雪して融雪水１８を受水タンク８にて貯めることができる。そして、受水タンク８内の融雪水１８の温度が所定以上になればヒータの加温を停止して、汲み上げポンプ２３より投入管１０に向かって直接融雪水１８を汲み上げる。

尚、受水タンク８が融雪水１８で満水となったら、コントロールボックス３１を操作することでエンジン３２と渦流ポンプ２７の間にクラッチ３３ｂを接続し、渦流ポンプ２７を動作させて送水口２６から受水タンク８内の融雪水１８を融雪機１の外方に放出する。このとき、前述したように送水口２６に図示しないホースを接続することによって、温められた融雪水１８を家屋の屋根等の雪下ろしが困難な箇所に放出することによって、融雪水１８を再利用することもできる。

更に尚、受水タンク８内に図示しない取水ポンプを設け、この取水ポンプに配管を介して渦流ポンプが接続されていない送水口２６を接続することで、湖沼等の水源地から受水タンク８内に水を取水することができるようにしてもよい。こうすることで、融雪機１での融雪開始時の温水の確保の他、取水ポンプで取水した水を渦流ポンプ２７で融雪機１の外部に放出することによって、融雪機１を火災等の消化に転用することもできる。

以上、本実施例における融雪機１では、温水が投入管１０で雪５に噴射されることで雪５の一部を融雪させて、予め雪５をマグネトロン１９〜２２によって加熱しやすい状態とすることができるので、効率よく雪５を加熱できる。また、回転体１２が間欠回動することによって、照射位置で収納部１５内の雪５にマイクロ波を所定時間照射し続けることができるので、投入管１０から常に雪５を投入しながら、投入した雪５を連続して融雪することができる。

また、温水は、受水タンク８に貯水された融雪水１８であるので、雪５を融雪することで生成した融雪水１８を次に投入管１０に投入する雪５に噴射することで、融雪機１内で融雪水１８を使用する循環サイクルが発生するので、融雪に要する温水を補給することなく融雪機１を連続して使用することができる。

また、収納部１５の底部は、ステンレスによって構成されており、収納部１５には、ＩＨコイル１７が設けられているので、照射部２０ａ、２１ａ、２１ｂ、２２ｂから照射されるマイクロ波が届きにくい収納部１５の底部であっても、ＩＨコイル１７で収納部１５を加熱することによって雪５を融雪することができる。

また、収納部１５には、回転体１２の外方に向けて開口する空気口１６が設けられているので、収納部１５内に雪５を投入する際に、収納部１５の底部側の空気を空気口１６から外方に抜くことができるので、収納部１５内に多くの雪５を円滑に収納することができる。

また、回転体１２は、所定時間経過することでエンジン３２によって３０度毎間欠回動するとともに、収納部１５は、回転体１２の回動方向の全周に亘って等間隔で１２個形成されており、照射位置は、回転体１２の１２０度に亘って配置されているので、長時間に亘って収納部１５内の雪５にマイクロ波を照射することができるので、より確実に雪５を融雪することができる。

また、マグネトロン１９，２２は、受水タンク８内の融雪水１８に対してもマイクロ波を照射しているので、受水タンク８内の融雪水１８をマイクロ波で加熱することによって、投入管１０で噴射される温水の水温を上昇させることができるので、新しく投入管１０に投入される雪５を更に融雪し易くすることができる。

また、受水タンク８には渦流ポンプ２７が付設さられており、受水タンク８内の融雪水１８は渦流ポンプ２７を介して融雪機１外に放水可能となっているので、受水タンク８が満水になっても融雪水１８を排水することができる。また、放水される加温された融雪水１８は、例えば、屋根の上に積もった雪の融雪等に転用することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、除雪機２で除雪した雪５を投入管１０から融雪機１に投入して融雪を行ったが、除雪機２を用いずに、使用者が直接第２投入部１１からスコップ等で雪５を投入して融雪を行ってもよい。

また、前記実施例では、受水タンク８内の融雪水１８を渦流ポンプ２７によって融雪機１の外方に放出したが、受水タンク８の下端部に受水タンク８の内外に連通して開閉自在な開閉弁を設け、この開閉弁を開放することによって、受水タンク８内の融雪水１８を排水できるようにしてもよい。

また、前記実施例では、収納部１５を回転体１２の円周面全周に亘って１２個形成し、回転体１２を３０度毎に間欠回動させたが、回転体１２に形成する収納部１５の数は４個以上であれば幾つでもよく、回転体１２を間欠回動させる角度は、収納部１５の数によって適宜変更される。

また、前記実施例では、エンジン部２９の動作と同時に図示しないヒータによって受水タンク８内の水を加温したが、ヒータによる加温を必ずしも必要ではなく、投入管１０にて常温の水を雪５に対して噴射してもよい。

本発明の実施例における融雪機が使用されている状態を示す側面図である。 融雪機の全体像を示す斜視図である。 図２における融雪機のＡ−Ａ断面図である。 融雪機における回転体を示す一部拡大斜視図である。 融雪機の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 融雪機
５ 雪
８ 受水タンク
９ ハウジング
１０ 投入管（投入部）
１１ 第２投入部
１２ 回転体
１３ 水平軸
１５ 収納部
１６ 空気口
１７ ＩＨコイル（誘導加熱器）
１８ 融雪水
１９ マグネトロン（マイクロ波照射手段）
１９ａ 照射部
２０ マグネトロン（マイクロ波照射手段）
２０ａ 照射部
２１ マグネトロン（マイクロ波照射手段）
２１ａ，２１ｂ 照射部
２２ マグネトロン（マイクロ波照射手段）
２２ａ，２２ｂ 照射部
２３ 汲み上げポンプ
２６ 送水口
２７ 渦流ポンプ(ポンプ)
２９ エンジン部（回動手段）

Claims (7)

1. 雪を投入し、該投入する雪に温水を噴射する投入部と、
   該投入部の下方で水平軸によって軸支され、回動手段によって間欠的に連続回動するとともに、前記投入部から投入された雪を収納可能な収納部が、回動方向の全周に亘って等間隔で少なくとも４つ以上形成されている回転体と、
   該回転体の前記収納部に向けてマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
   前記収納部内の雪をマイクロ波によって融雪した融雪水を貯水する受水タンクと、
   を備え、
   回転体が間欠回動することによって、前記収納部は、前記投入部から雪が投入される収納位置と、前記マイクロ波照射手段によってマイクロ波を照射される照射位置と、マイクロ波によって融雪された融雪水を前記受水タンクに放出する放出位置と、に順次切り換えられることを特徴とする融雪機。
2. 前記温水は、前記受水タンクに貯水された前記融雪水であることを特徴とする請求項１に記載の融雪機。
3. 前記収納部の底部は、少なくとも電気を導通可能な金属体によって構成されており、
   前記金属体には、誘導加熱器が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の融雪機。
4. 前記収納部には、前記回転体の外方に向けて開口する空気口が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の融雪機。
5. 前記回転体は、所定時間経過することで回動手段によって３０度毎間欠回動するとともに、
   前記収納部は、前記回転体の回動方向の全周に亘って等間隔で１２個形成されており、
   前記照射位置は、前記回転体の１２０度に亘って配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の融雪機。
6. 前記マイクロ波照射手段は、前記受水タンク内の前記融雪水に対してもマイクロ波を照射していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の融雪機。
7. 前記受水タンクにはポンプが付設さられており、該受水タンク内の前記融雪水は該ポンプを介して前記融雪機外に放水可能となっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の融雪機。

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