JP6305705B2

JP6305705B2 - 除雪装置

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Publication number: JP6305705B2
Application number: JP2013169772A
Authority: JP
Inventors: 勲伴
Original assignee: 勲伴
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2033-08-19
Also published as: JP2015038286A

Description

本発明は、高周波誘導加熱を利用した除雪装置に関する。

例えば積雪地帯などにおいては、家屋等の建物の屋根、道路の上等に雪が積もってしまったり、氷が凍結してしまったりすることにより、交通、生活の障害となってしまうことがある。

このため家屋等の建物の屋根の上に積もった雪を屋根から除去する装置として、例えば特許文献１に示すように、バックホーと同様の作業車のアームの先端部に箱状のカバーを取り付け、このカバーで屋根の上に積もった雪の一部を覆って、ヒータを用いてカバー内に熱風等を供給して雪を融かすようにしたものがある。

また、路面上の氷雪を除去する装置としては、例えば特許文献２に示すような、バーナを燃焼させてブロワで送風することにより、傾斜ダクトの先端に設けられた回転ブラシへと熱風を送り、熱風により回転ブラシを回転させて融けた氷雪を吹き飛ばす装置を用いることも考えられる。なお、この特許文献２の装置は、車輪とハンドルを有しており、作業者がハンドルを握って後方から押すことにより移動できるようになっている。

特開平９−３２８９２９号公報特開平１１−２１７８１０号公報

しかしながら、上述した特許文献１の除雪装置では、作業車に熱風を送るためのヒータが搭載されており、熱風をホースを介して作業車のアームの先端部に取り付けられた箱状のカバーまで送ると、熱風の温度が低下してしまい、効率的な除雪作業を行うことができないという問題があった。

また、上述した特許文献２の除雪装置では、加熱効率の悪いバーナによる燃焼を用いており、１ｍ^２の当たりの氷雪を融かすのに１分前後かかってしまうために、例えば長い道路上の氷雪を除去するには時間がかかりすぎてしまい、効率的な氷雪の除去作業を行うことができないという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行うことができる除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、本発明の除雪装置は、
作業車に備えられた旋回可能かつ屈折可能に連結された多段式ブームの先端に回転軸を介して吊り下げて設置されるとともに、建物の屋根または崖の上に積もった雪に熱風を吹きかけて加熱と風力によって除雪する除雪装置であって、
送風された外気が吸入されるケーシングと、
該ケーシング内に配置され、吸入された外気を高周波誘導加熱により熱風にする高周波誘導加熱部と、
前記ケーシングの下部に前方に開口して形成され、前記高周波誘導加熱部により生じた熱風を吹き出す熱風吹出口と、
前記ケーシングの両側面に設けられるとともに、前記屋根または崖の勾配を測定、または、前記屋根または崖と前記ケーシングとの接触の有無を確認するための一対のレーザ距離計とを有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明の除雪装置は、
作業車に備えられた旋回可能かつ屈折可能に連結された多段式ブームの先端に回転軸を介して吊り下げて設置されるとともに、航空機の胴体、主翼または尾翼の上に付着した氷雪に熱風を吹きかけて加熱と風力によって除雪する除雪装置であって、
送風された外気が吸入されるケーシングと、
該ケーシング内に配置され、吸入された外気を高周波誘導加熱により熱風にする高周波誘導加熱部と、
前記ケーシングの下部に前方に開口して形成され、前記高周波誘導加熱部により生じた熱風を吹き出す熱風吹出口と、
前記ケーシングの両側面に設けられるとともに、前記航空機の胴体、主翼または尾翼の勾配を測定、または、前記航空機の胴体、主翼または尾翼と前記ケーシングとの接触の有無を確認するための一対のレーザ距離計とを有することを特徴とする。

前記高周波誘導加熱部は、複数の高周波誘導加熱体により構成され、該高周波誘導加熱体は、外気が流入し熱風として流出する筒体と、該筒体の外周に巻回され、高周波誘導電流が供給される誘導コイルと、前記筒体内に設けられ、流入した外気と接触する発熱体とを備えるようにしてもよい。

前記除雪装置は、回転軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されるようにしてもよい。

前記除雪装置は、前記回転軸と連結された揺動可能な支持軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されるようにしてもよい。

前記除雪装置は、建物の屋根または崖の上に積もった雪を除雪するようにしてもよい。

前記除雪装置は、前記ケーシング内に外気を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記高周波誘導加熱部の下方に設けられ、前記コンプレッサから圧縮された外気が送られる伝熱性を有するホースと、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに前記ホースの下端が挿入され、前記レーザ距離計から照射されるレーザ光の前記屋根または崖への照射部分を除雪するために、前記ホース内を流れる外気が前記高周波誘導加熱部により加熱されて生じた熱風を吹き出す一対の熱風吹出ノズルとを有するようにしてもよい。

前記除雪装置は、前記ケーシング内に外気を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記高周波誘導加熱部の下方に設けられ、前記コンプレッサから圧縮された外気が送られる伝熱性を有するホースと、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに前記ホースの下端が挿入され、前記レーザ距離計から照射されるレーザ光の前記航空機の胴体、主翼または尾翼への照射部分を除雪するために、前記ホース内を流れる外気が前記高周波誘導加熱部により加熱されて生じた熱風を吹き出す一対の熱風吹出ノズルとを有するようにしてもよい。

前記除雪装置は、前記屋根または崖から地面に落下した雪を流雪溝へ落下させて除雪するようにしてもよい。

前記除雪装置は、航空機の胴体、主翼または尾翼の上に付着した氷雪を除雪するようにしてもよい。なお、ここでいう氷雪とは、航空機の胴体、主翼または尾翼の上に積もった雪、及び、凍結した航空機の胴体、主翼または尾翼の上の氷のうち少なくともいずれか一方をいう。

前記除雪装置は、車両の前面に設置され、道路上の氷雪を除雪するようにしてもよい。なお、ここでいう氷雪とは、道路上に積もった雪、及び、凍結した道路上の氷のうち少なくともいずれか一方をいう。

本発明によれば、高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行うことができる除雪装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置の構成を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置及びその周辺の構成を示す側面図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置及びその周辺の構成を示す正面図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置が有する高周波誘導加熱体の構成を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置が有する高周波誘導加熱体の動作を説明するための説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置が有する熱風吹出口より熱風が吹き出され、雪に吹きかけられる状況を示す説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置により屋根の勾配を測定する方法を説明するための正面説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置により屋根の勾配を測定する方法を説明するための側面説明図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置が有するレーザ距離計、熱風吹出ノズル及びその周辺の構成を示す正面図である。本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置により行われる除雪作業を説明するための説明図である。本発明の第２の実施の形態に係る除雪装置により行われる除雪作業を説明するための説明図である。（ａ）は本発明の第３の実施の形態に係る除雪装置により行われる航空機の除雪作業を説明するための説明図であり、（ｂ）は航空機の胴体における除雪作業を説明するための説明図であり、（ｃ）は航空機の主翼における除雪作業を説明するための説明図である。本発明の第４の実施の形態に係る除雪装置及びその周辺の構成を示す説明図である。本発明の第４の実施の形態に係る除雪装置により行われる除雪作業を説明するための説明図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る除雪装置について、以下図面を参照して説明する。
本実施の形態に係る除雪装置は、積雪地帯などにおいて、家屋の屋根の上に積もった雪を高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により屋根から除去することができる装置である。

除雪装置１は、図２及び図１０に示すように、作業車２のブーム２１の先端に設置され、ブーム２１等を操作することにより家屋の屋根５０の上を移動させて用いられる。

除雪装置１は、図１〜図３に示すように、ケーシング１１と、ケーシング１１内に並設された複数の高周波誘導加熱体１２１から構成される高周波誘導加熱部１２と、高周波誘導加熱部１２へ送風ダクト１３を介して外気を送風する一対の送風機１４と、高周波誘導加熱部１２に高周波誘導電流を供給するための高周波発振器１５と、家屋の屋根５０の勾配を測定等するための一対のレーザ距離計１６と、後述する熱風吹出ノズル１１ｄへ熱風を送るためコンプレッサ１９とを有している。

ケーシング１１は、高周波誘導加熱部１２，送風機１４等が収納される収納部１１ａと、収納部１１ａの下方に形成された熱風吹出部１１ｂとを有している。また、ケーシング１１の左右両側面には、レーザ距離計１６を保護する一対の保護カバー１１ｃと、レーザ距離計１６による測定のための一対の熱風吹出ノズル１１ｄと、送風機１４が外気を吸入するための一対の外気吸入口１１ｅと、ケーシング１１内部の状態を点検するための一対の点検窓１１ｆとが形成されている。また、ケーシング１１の背面には、高周波発振器１５の状態を確認するためなどに用いられる開閉扉１１ｇが形成されている。なお、ケーシング１１は例えば軽量のアルミニウム材料により作製される。

ケーシング１１の熱風吹出部１１ｂの最下部には、除雪のための熱風が吹き出す熱風吹出口１１１ｂが形成されている。熱風吹出部１１ｂは、高周波誘導加熱部１２からの熱風が熱風吹出口１１１ｂから前方に吹き出しやすくなるように、前方に向かって傾斜して形成されている。また、熱風吹出部１１ｂは、最下部の熱風吹出口１１１ｂを含んだ先端部が前方に突出して形成されている。このように熱風吹出部１１ｂの熱風吹出口１１１ｂを含んだ先端部が前方に突出して形成されているので、図６に示すように、熱風を屋根５０と屋根５０に積もった雪との間付近に吹き出させやすくなる。

送風機１４（１４ａ，１４ｂ）は、ケーシング１１内の左右両側面付近の上部に一対配設されている。送風機１４は、外気を外気吸入口１１ｅから吸入し、送風ダクト１３へ送風する。送風ダクト１３（１３ａ，１３ｂ）は、ケーシング１１内の上部に２本並設されている。一方の送風機１４ａは一方の送風ダクト１３ａのみに外気を送風し、他方の送風機１４ｂは他方の送風ダクト１３ｂのみに外気を送風する。このため十分な外気をケーシング１１内に取り込むことができる。送風ダクト１３は、図１に示すように、並設された各高周波誘導加熱体１２１に向けて分岐している。送風ダクト１３の各分岐部分付近には、送風量を調整するための風量調整ダンパ１７が設けられている。送風機１４の送風量、風速は後述する制御部３２ａにより制御される。

高周波誘導加熱体１２１は、図４に示すように、筒体１２１ａと、筒体１２１ａ内に設けられた発熱体１２１ｂと、筒体１２１ａの外周に巻かれた誘導コイル１２１ｃとを有している。筒体１２１ａには耐熱性の材料が用いられ、例えばセラミックウールなどが用いられる。発熱体１２１ｂは複数の金属板から構成され、複数の金属板は筒体１２１ａ内に放射状に設けられている。発熱体１２１ｂには例えば磁性体が用いられる。

高周波発振器１５は、図５に示すように、発電機２２から供給された交流電力を高周波に変換して、高周波誘導加熱体１２の誘導コイル１２１ｃに供給する。発電機２２には例えばディーゼル発電機が用いられる。発電機２２は作業車２に搭載される。

高周波誘導加熱体１２１の誘導コイル１２１ｃに、高周波発振器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内の発熱体１２１ｂが発熱する。送風機１４から送風ダクト１３を介して筒体１２１ａ内に流入した外気は、発熱体１２１ｂと接触することにより、高温に加熱され熱風となる。高温に加熱された熱風は熱風吹出口１１１ｂから吹き出される。熱風吹出口１１１ｂから吹き出される熱風の好適な温度は１５０℃〜２００℃程度であるが、熱風の温度は、後述する制御部３２ａにより高周波発振器１５の出力を制御して所望の温度に設定することができる。

筒体１２１ａの熱風の流出口付近には、図５に示すように、吹出温度調節器１２１ｄが設けられている。吹出温度調節器１２１ｄは、屋根５０や発熱体１２１ｂ等が異常加熱されることを防止するために用いられる。吹出温度調節器１２１ｄは、図示しない温度センサを有しており、この温度センサにより熱風の吹出温度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３２ａを介して、高周波発振器１５に高周波誘導加熱体１２１の誘導コイル１２１ｃ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。

レーザ距離計１６は、除雪を行う屋根５０の勾配を測定するため、および、ケーシング１１と屋根５０との接触の有無を確認するために用いられる。レーザ距離計１６で屋根５０の勾配を測定することにより、屋根５０の勾配に沿って除雪装置１を容易に移動させることが可能となり、また、レーザ距離計１６でケーシング１１と屋根５０との間の距離を測定することによりケーシング１１が屋根５０と接触してしまわないように確認することで屋根５０が破損することを防止することができる。

レーザ距離計１６（１６ａ，１６ｂ）は、図７及び図９に示すように、ケーシング１１の両側面に断熱材１８を介して設けられる。一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂは、ケーシング１１の両側面において同じ高さに設置される。断熱材１８は、ケーシング１１内の熱が直接レーザ距離計１６に伝わらないようにするために用いられる。

レーザ距離計１６は、レーザ光を屋根５０に照射してその反射光が戻ってくるまでの伝達時間に基づいてレーザ距離計１６と屋根５０との間の距離を測定する。レーザ距離計１６の下方に、熱風吹出ノズル１１ｄがレーザ距離計１６からのレーザ光を遮らないように設けられている。

コンプレッサ１９には伝熱性を有するホース１９ａが配管を介して接続されている。伝熱性を有するホース１９ａとしては、例えばステンレス製で薄肉のホースが用いられる。ホース１９ａは、高周波誘導加熱体１２からの熱風が当たるように、高周波誘導加熱体１２の下方に設けられている。ホース１９ａの下端は熱風吹出ノズル１１ｄに挿入されている。

コンプレッサ１９は外気を吸入し圧縮して、圧縮した外気をホース１９ａへと送る。ホース１９ａを流れる外気は、高周波誘導加熱体１２からの熱風がホース１９ａに吹きかけられることにより熱風となる。ホース１９ａの下端から流出した熱風は熱風吹出ノズル１１ｄから吹き出される。なお、コンプレッサ１９により圧縮された外気は図示しないバルブによりホース１９ａへの流量が調整される。

熱風吹出ノズル１１ｄからの熱風を、図７及び図８に示すように、屋根５０上に積もった雪に向かって吹き出させて、レーザ距離計１６から照射されるレーザ光の屋根５０への照射部分を除雪する。これによりレーザ距離計１６による正確な測定を行うことができる。なお、熱風吹出ノズル１１ｄは、下方に向かうにしたがって内径が大きくなるように形成されている。

屋根５０の勾配を測定するためには、図７に示すように、一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂが屋根５０の勾配の水平方向成分に沿った位置になるように、後述する回転軸２６を回転させることにより、ケーシング１１を除雪作業を行う状態から９０度回転させて横向きにして、水平状態を保つようにする。

一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂからレーザ光を、熱風吹出ノズル１１ｄにより除雪された屋根５０の部分に照射して、その反射光が戻ってくるまでの伝達時間に基づいてレーザ距離計１６ａ，１６ｂと屋根５０との間の距離ｄ１，ｄ２をそれぞれ測定する。距離ｄ１と距離ｄ２との差ｄ３と、一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂ間の所定の距離ｄ４から屋根５０の勾配が算出され測定される。

なお、一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂによりケーシング１１と屋根５０との接触の有無を確認する場合には、ケーシング１１の最下端と屋根５０との間の距離を、距離ｄ１，ｄ２とレーザ距離計１６ａ，１６ｂからケーシング１１の最下端までの所定の距離ｄ５との差により算出して測定する。

除雪装置１が設置されるブーム２１は、図１０に示すように、３段式の多段式ブームである第１のブーム２１ａ，第２のブーム２１ｂ及び第３のブーム２１ｃが屈折可能に連結されて構成されている。

作業車２には旋回可能な支柱２３ａを有する旋回台２３が搭載されており、支柱２３ａの先端に第３のブーム２１ｃが連結されている。なお、旋回台２３は図示しない油圧シリンダにより旋回される。支柱２３ａと第３のブーム２１ｃとの間には油圧シリンダ２４ｃが設けられている。油圧シリンダ２４ｃを伸縮駆動させることにより、第３のブーム２１ｃは支柱２３ａに対して回動可能となる。

第３のブーム２１ｃの先端と第２のブーム２１ｂの基端は連結されている。第３のブーム２１ｃと第２のブーム２１ｂとの間には油圧シリンダ２４ｂが設けられ、この油圧シリンダ２４ｂを伸縮駆動させることにより、第２のブーム２１ｂは第３のブーム２１ｃに対して回動可能となる。また、第２のブーム２１ｂの先端と第１のブーム２１ａの基端は連結されている。第２のブーム２１ｂと第１のブーム２１ａとの間には油圧シリンダ２４ａが設けられ、この油圧シリンダ２４ａを伸縮駆動させることにより、第１のブーム２１ａは第２のブーム２１ｂに対して回動可能となる。

旋回台２３により第１〜第３のブーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを旋回させ、第１〜第３のブーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを屈折させることにより、第１のブーム２１ａに設置された除雪装置１を屋根５０の上の所望の位置に移動させることができる。

第１のブーム２１ａの先端には、図２に示すように、支持軸２５、回転軸２６及び吊下部２７を介して除雪装置１が設置される。除雪装置１を支持する支持軸２５は第１のブーム２１ａにピン２５ｂにより揺動可能に連結されている。支持軸２５と第１のブーム２１ａとの間には油圧シリンダ２４ｄが設けられている。この油圧シリンダ２４ｄを伸縮駆動させることにより、支持軸２５はピン２５ｂを支点にして揺動する。なお、支持軸２５の下端にはフランジ部２５ａが形成されている。

除雪装置１を回転させる回転軸２６の上端にはフランジ部２６ａが形成されており、フランジ部２６ａの外周には歯部２６１ａが形成されている。歯部２６１ａはモータ２８のピニオン２８ａと噛合され、回転軸２６はモータ２８により回転駆動される。回転軸２６の下端には除雪装置１を吊り下げるための吊下部２７が固定されている。

支持軸２５と回転軸２６とは軸連結部２９により軸心を一致させて連結されている。軸連結部２９は、中央が開口された上ケース２９ａと下ケース２９ｂとを有する。上ケース２９ａと下ケース２９ｂのフランジ部分同士を締結部材２９ｃで締結することにより、内部に収納された緩衝部材３０ａ、支持軸２５の下端のフランジ部２５ａ、緩衝部材３０ｂ、回転軸２６の上端のフランジ部２６ａ、スラスト軸受３１及び緩衝部材３０ｃを挟持する。スラスト軸受３１は回転軸２６を回転可能に支持する。なお、モータ２８も上ケース２９ａ及び下ケース２９ｂの内部に収納される。

回転軸２６の下端に固定された吊下部２７は吊下アーム部２７ａを有している。この吊下アーム部２７ａが除雪装置１のケーシング１１の上方に連結されている。これにより回転軸２６の回転にともなって除雪装置１は回転可能となり、また、回転軸２６と連結した支持軸２５の揺動にともなって除雪装置１は揺動可能となる。なお、第１のブーム２１ａには、除雪装置１の動作、除雪状況等を確認するためのカメラ３１が設置されている。カメラ３１による映像は作業車２に搭載された図示しないモニタにより監視することができる。

作業車２には制御盤３２が搭載されている。制御盤３２は制御部３２ａ（図５）を有し、制御部３２ａは、発電機２２、高周波発振器１５、レーザ距離計１６、送風機１４、コンプレッサ１９、吹出温度調節器１２１ｄ、油圧シリンダ２４ａ〜２４ｄ、旋回台２２を旋回させる図示しない油圧シリンダ、モータ２８、カメラ３１などの制御や演算処理を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）３２１ａ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メモリ３２２ａなどを備えている。ＣＰＵ３２１ａには操作部３３が接続されている。操作部３３により発電機２２などの各機器を操作するための操作信号がＣＰＵ３２１ａに出力される。なお、除雪装置１に用いられる機器などに接続される図示しない電源ケーブルや信号ケーブルはまとめてブーム２１に沿わせて配設される。

ここで、除雪装置１による除雪方法について説明する。まず、屋根５０の上に雪が積もった家屋付近で除雪作業がしやすい場所に作業車２を停車させる。アウトリガ３４を接地させて作業車２を安定させる。なお、作業車２は作業車２の位置情報を確認するためのＧＰＳ(Global Positioning System)装置３５を備えている。

図示しない油圧シリンダを伸縮駆動させて旋回台２３を旋回させ、また、油圧シリンダ２４ａ〜２４ｃを伸縮駆動させて第１〜第３のブーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを屈折させることにより、第１のブーム２１ａに設置された除雪装置１を雪が積もった家屋の屋根５０の上の適切な除雪作業開始位置に移動させる。除雪装置１は、正面が屋根５０の勾配が下る方向側を向き、熱風吹出口１１１ｂが水平状態を保つように配置される。

次に、モータ２８を駆動させて回転軸２６を介してケーシング１１を水平状態を保ったまま９０度回転させて横向きにする。ケーシング１１の側面に設けられた一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂは、屋根５０の下り勾配の水平方向成分に沿った位置に配置される。

送風機１４により外気を吸入して送風ダクト１３へ送風する。送風ダクト１３からの外気は並設された各高周波誘導加熱体１２１の筒体１２１ａ内へと流入する。高周波発振器１５により、発電機２２から供給された交流電力を高周波に変換して、高周波誘導加熱体１２１の誘導コイル１２１ｃに供給して、筒体１２１ａ内の発熱体１２１ｂを発熱させる。これにより、筒体１２１ａ内へ流入した外気が加熱され熱風となり流出する。

コンプレッサ１９により吸入した外気を圧縮して、伝熱性を有するホース１９ａへと送る。ホース１９ａを流れる外気は、筒体１２１ａから流出した熱風が吹きかけられることにより熱風となり、この熱風は熱風吹出ノズル１１ｄから吹き出される。

熱風吹出ノズル１１ｄからの熱風を屋根５０上に積もった雪に向かって吹き出し除雪する。熱風吹出ノズル１１ｄからの熱風により除雪された屋根５０の部分に、一対のレーザ距離計１６ａ，１６ｂからレーザ光を照射して、屋根５０の勾配を測定する。

次に、モータ２８を駆動させて回転軸２６を介してケーシング１１を水平状態を保ったまま９０度回転させて、正面が屋根５０の勾配が下る方向側を向いた元の位置に戻す。第１〜第３のブーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを屈折させ、また、旋回台２３により第１〜第３のブーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを旋回させることにより、測定した屋根５０の勾配に沿って、除雪装置１を屋根５０の上の所望の位置に移動させながら、積もった雪に向かって熱風吹出口１１１ｂから高周波誘導加熱体１２１で発生させた熱風を吹き出させて除雪していく。基本的には、図６に示すように、熱風吹出口１１１ｂから熱風を吹き出させて、屋根５０付近の雪に吹きかけて融かし、風力によりその上に積もった雪を屋根５０から落下させて屋根５０から除去していくようにするが、もちろん屋根５０上に積もったすべての雪を熱風により融かすこともできる。なお、地面に落下させた雪は流雪溝６１に落とされ排雪される。

レーザ距離計１６からレーザ光を所定の時間間隔で熱風吹出ノズル１１ｄからの熱風により除雪された屋根５０の部分に照射して、ケーシング１１と屋根５０との間の距離を測定することにより、ケーシング１１と屋根５０との接触の有無を確認しながら除雪作業を行う。ケーシング１１と屋根５０との接触が確認された場合には、ただちに除雪作業を中止する。

屋根５０の形状、積雪の形状，量などに応じて、油圧シリンダ２４ｄを伸縮駆動させて支持軸２５を介して除雪装置１を揺動させることにより、熱風吹出口１１１ｂからの熱風の吹出角度を調整して除雪を行う。また、屋根５０の形状、積雪の形状，量などに応じて、回転軸２６を介して除雪装置１を所望の角度で回転させることにより、除雪を行う。なお、除雪作業は、除雪装置１の位置，移動状況、除雪状況などのカメラ３１による映像を図示しないモニタにより確認しながら行われる。

切妻屋根においては、手前側の屋根５０ａ上の積雪の除去が終了した後、モータ２８を駆動させて回転軸２６を介してケーシング１１を水平状態を保ったまま１８０度回転させるとともに、第１〜第３のブーム２１ａ，２１ｂ，２１ｃを屈折させて、棟を越えてケーシング１１を移動させて、裏側の屋根５０ｂ上の積雪の除雪作業を同様に行う。これにより裏側の屋根５０ｂ上の積雪の除雪作業についても作業車２を移動させることなく行うことができる。

このように本実施の形態の除雪装置では、ケーシング１１内に配置された高周波誘導加熱体１２１により高温に加熱された熱風を熱風吹出口１１１ｂから吹き出させ、屋根５０上の積もった雪に直接当たるようにしたので、効率的な除雪作業を行うことができる。

また、本実施の形態の除雪装置では、高温加熱が実現できる高周波誘導加熱部１２が他の種類の加熱機器と比べて小型であるため、高周波誘導加熱部１２を収納するケーシング１１を小型化、軽量化することができるので、屋根５０上で容易に移動させることができる。また、ケーシング１１が小型化、軽量化されているので、万が一、ケーシング１１が屋根５０と接触するようなことがあっても、屋根５０の損傷を低減、防止することができる。

また、本実施の形態の除雪装置では、多段式ブームであるブーム２１の屈折、旋回台２３によるブーム２１の旋回を用いて、屋根５０上を移動させるようにしているので、所望の位置への正確な移動が可能となる。

また、本実施の形態の除雪装置では、回転軸２６を介して回転可能であるようにしたので、例えば切妻屋根において一方の屋根５０ａ上の除雪作業が終了した後、作業車２を移動させることなく他方の屋根５０ｂ上の除雪作業を行うことができ、効率的な除雪作業が可能となる。また、本実施の形態の除雪装置では、屋根５０の形状等に応じて、回転軸２６を介して所望の角度で回転させて除雪することができるので、屋根５０上の積雪を残すことなく除雪できる。

また、本実施の形態の除雪装置では、支持軸２５を介して揺動可能であるようにしたので、屋根５０の形状等に応じて、熱風吹出口１１１ｂからの熱風の吹出角度を調整することができ、屋根５０上の積雪を残すことなく除雪できる。

また、本実施の形態の除雪装置では、レーザ距離計１６ａ，１６ｂからレーザ光を熱風吹出ノズル１１ｄからの熱風により除雪された屋根５０の部分に照射して、屋根５０の勾配を測定して、測定した勾配に基づいて、屋根５０上を移動して除雪するようにしたので、効率的な除雪作業を行うことができる。また、レーザ距離計１６ａ，１６ｂ等を用いて、ケーシング１１が屋根５０と接触していないことを確認しながら除雪作業を行うようにしたので、ケーシング１１が屋根５０と接触して屋根５０を破損してしまうことを防止できる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る除雪装置について、図１１などを用いて説明する。なお、図１１において、第１の実施の形態で説明した構成と同様の構成部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。ここでは第１の実施の形態と相違する点について主に説明する。第２の実施の形態の除雪装置１の構成は第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態の除雪装置１は、崖６０の上に積もった雪を融かし、雪を崖６０から落下させて除去し、また、地面の上に落とされた雪、積もった雪を融かし、流水を利用して排雪する設備である流雪溝６１へ落下させて除去する。

崖６０のように高い場所の除雪が必要な場合には、ブーム２１の数を増やして対応する必要があり、第４のブーム２１ｄを追加して４段式とする。熱風吹出口１１１ｂから熱風を吹き出させて、崖面付近の雪へ吹きかけ融かし、風力によりその上に積もった雪を崖６０から落下させて崖６０から除去する。レーザ距離計１６、熱風吹出ノズル１１ｄ等を用いることにより、崖６０の勾配を測定し、また、崖６０とケーシング１１との接触の有無を確認しながら、除雪作業を行うことができる。また、崖６０の形状、積雪の形状，量などに応じて、支持軸２５を介して除雪装置１を揺動させて熱風吹出口１１１ｂからの熱風の吹出角度を調整し、また、回転軸２６を介して除雪装置１を所望の角度で回転させることにより、崖６０上に積もった雪を残すことなく除雪できる。

また、除雪装置１は、屋根５０、崖６０から地面に落とした雪、地面に積もった雪などを図示しない投雪口を介して流雪溝６１に落下させて地面の上から雪を除去することができる。熱風吹出口１１１ｂから熱風を吹き出させて、地面付近の雪へ吹きかけ融かし、風力によりその上に積もった雪を図示しない投雪口を介して流雪溝６１に落下させる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る除雪装置について、図１２などを用いて説明する。なお、図１２において、第１の実施の形態で説明した構成と同様の構成部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。ここでは第１の実施の形態と相違する点について主に説明する。第３の実施の形態の除雪装置１の構成は第１の実施の形態の除雪装置１と同様である。寒冷地などの飛行場では、航空機に雪が積もったり、凍結したりして航空機に氷雪が付着してしまうことがある。このように航空機に付着してしまった雪及び氷のうち少なくともいずれか一方を除去するために、第３の実施の形態の除雪装置１は用いられる。

第３の実施の形態の除雪装置１は、熱風吹出口１１１ｂから熱風を吹き出させて、航空機７０の胴体７１、主翼７２、尾翼７３等の上に付着した氷雪に熱風を吹きかけ融かして、風力により航空機７０の上から落下させて除去する。付着した氷雪の状況等によっては、航空機７０の胴体７１、主翼７２、尾翼７３等の上に付着したすべての氷雪を熱風により融かすこともできる。また、レーザ距離計１６、熱風吹出ノズル１１ｄ等を用いて、主翼７２、尾翼７３等の勾配を測定し、また、胴体７１、主翼７２、尾翼７３とケーシング１１との接触の有無を確認しながら、除雪作業を行うことができる。また、航空機７０の胴体７１、主翼７２、尾翼７３の形状、氷雪の形状，量などに応じて、支持軸２５を介して除雪装置１を揺動させて熱風吹出口１１１ｂからの熱風の吹出角度を調整し、また、回転軸２６を介して除雪装置１を所望の角度で回転させることにより、航空機７０の上に積もった雪を残すことなく除雪できる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態に係る除雪装置について、図１３及び図１４などを用いて説明する。なお、図１３及び図１４において、第１の実施の形態で説明した構成と同様の構成部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。ここでは第１の実施の形態と相違する点について主に説明する。第４の実施の形態の除雪装置１０は、道路上に積もった雪、及び、凍結した道路上の氷のうち少なくともいずれか一方を除去する。

除雪装置１０は、車両８０の前面に衝撃緩衝材８１を介して固定されている。除雪装置１０のケーシング１１の底には車輪８２が取り付けられている。除雪装置１０では、送風機８３が保護カバー８６を有する車両８０に搭載されており、送風機８３から送風される外気は外部の送風ダクト８４を介してケーシング１１内の１本の送風ダクト１３へと送られる。送風ダクト１３は並設された各高周波誘導加熱体１２１に向けて分岐している。

また、高周波発振器１５も、発電機２２及び制御盤３２とともに車両８０に搭載されている。なお、除雪装置１０は、第１の実施の形態におけるレーザ距離計１６、熱風吹出ノズル１１ｄは有していない。また、除雪装置１０は車両８０の前面に固定されるために、第１の実施の形態における支持軸２５、回転軸２６、吊下部２７は必要とされない。

除雪装置１０では、ケーシング１１の上方及び車両８０の後方に除雪状況等を確認するためのライト付きのカメラ８５が設置されている。カメラ８５による映像は車両８０に搭載された図示しないモニタにより監視することができる。

除雪装置１０は、道路上の氷雪を除去するために、第１の実施の形態の除雪装置１よりもケーシング１１の幅、熱風吹出口１１１ｂの幅は大きく形成されている。また、第１の実施の形態の除雪装置１よりもケーシング１１内には多くの８個の高周波誘導加熱体１２１が設置され、除雪装置１で用いられるものより出力が大きい発電機２２、４台の高周波発振器１５が用いられる。

本実施の形態の除雪装置１０では、車両８０を走行させながら、ケーシング１１内に配置された高周波誘導加熱体１２１により高温に加熱された熱風を熱風吹出口１１１ｂから吹き出させて、この吹き出された熱風を道路上の氷雪に吹きかけて融かして、氷雪が融けて生じた水を風力により排水溝などに押し流すことにより道路上から除去することができるので、効率的な除雪作業を行うことができる。

なお、除雪装置１０では、熱風を吹きかけて氷雪が融けて生じた水を道路外側の側溝に設けられた排水溝に流し込みやすくするために、道路の内側に配置される高周波誘導加熱体１２１よりも道路の外側に配置される高周波誘導加熱体１２１に流入する外気の風量が多くなるように風量調整ダンパ１７などを用いて調整するようにしてもよい。

以上、第１から第４の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各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、上記第１の実施の形態では、積もった雪の除雪を行う家屋の屋根５０が切妻屋根である例について説明したが、屋根５０の種類は切妻屋根に限定されず、例えば、寄棟屋根、方形屋根、片流れ屋根などであっても除雪を行うことができる。また、本発明の除雪装置は、家屋の他にも、倉庫、工場、ビルディング、マンションなどの建物の屋根の上に積もった雪を除去することができる。また、本発明の除雪装置では、平面状の屋根の上に積もった雪を除去することもでき、この場合には熱風ですべての積雪を融かしたり、熱風で屋根付近の雪を融かし、風力によりその上に積もった雪を落下させて除去する。

また、上記各実施の形態では、高周波誘導加熱体１２１の発熱体１２１ｂが複数の金属板を筒体１２１ａ内に放射状に設けて構成された例について説明したが、発熱体１２１ｂは筒体１２１ａ内に流入した外気が接触して熱風として筒体１２１ａから流出できる構成であればよく、例えば、発熱体１２１ｂが筒体１２１ａの中心軸に沿って金属芯材または金属円筒を有するようにしてもよいし、発熱体１２１ｂを同心の金属円筒により構成するようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施の形態では、モータ２８を回転制御することにより回転軸２６を介して除雪装置１を回転可能であるようにした例について説明したが、回転軸２６を回転させる機構はこれに限定されず、例えば電磁クラッチを用いて回転軸２６を９０度または１８０度回転させるようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施の形態では、除雪装置１に支持軸２５、回転軸２６を用いた例について説明したが、例えば除雪を行う屋根５０等が平面である場合などには、必ずしも支持軸２５、回転軸２６を用いる必要はなく、または、いずれか一方を用いるようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施の形態では、レーザ距離計１６を除雪を行う屋根５０等の勾配を測定するため、および、ケーシング１１と屋根５０等との接触の有無を確認するための２つの目的に用いた例について説明したが、必ずしもレーザ距離計１６を２つの目的で用いる必要はなく、除雪を行う状況等に応じて、いずれか１つの目的で用いるようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施の形態では、除雪装置１がレーザ距離計１６、熱風吹出ノズル１１ｄ、コンプレッサ１９及びホース１９ａを有する例について説明したが、例えば除雪を行う屋根５０等にほとんど勾配がない場合などには、除雪装置１はこれらを必ずしも有する必要はない。

また、上記第１から第３の実施の形態では、除雪装置１が熱風吹出ノズル１１ｄ、コンプレッサ１９及びホース１９ａを有する例について説明したが、熱風吹出口１１１ｂからの熱風を用いることにより、レーザ距離計１６から照射されるレーザ光の屋根５０等への照射部分を除雪することが可能な場合などには、除雪装置１は熱風吹出ノズル１１ｄ、コンプレッサ１９及びホース１９ａを必ずしも有する必要はない。

また、上記各実施の形態では、ケーシング１１の最下部の熱風吹出口１１１ｂを含んだ先端部を前方に突出して形成した例について説明したが、熱風吹出部１１ｂ全体を滑らかな曲面状に形成するようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施の形態では、除雪装置１が６個の高周波誘導加熱体１２１を有する例、上記第４の実施の形態では、除雪装置１０が８個の高周波誘導加熱体１２１を有する例について説明したが、高周波誘導加熱体１２の数はこれらに限定されず、除雪を行う面積、積雪量等によって、高周波誘導加熱体１２１の数を調整することが可能である。

また、上記第１から第３の実施の形態では、除雪装置１が２本の送風ダクト１３を有し、第４の実施の形態では、除雪装置１０が１本の送風ダクト１３を有する例について説明したが、送風ダクト１３の数はこれらに限定されず調整することが可能である。例えば、除雪装置１０において、ケーシング１１内に２本の送風ダクト１３を有するようにし、外部の送風ダクト８４を二股にしてそれぞれに接続するようにしてもよい。

また、上記第１から第３の実施の形態では、除雪装置１が一対の送風機１４を有する例について説明したが、１台の送風機１４を有するようにして１本の送風ダクト１３に外気を送風するようにしてもよい。

また、上記第１及び第３の実施の形態では、３段式の多段式アーム２１を用い、第２の実施の形態では、４段式の多段式アーム２１を用いた例について説明したが、多段式アーム２１の段数はこれらに限らず、除雪を行う位置の高さや、除雪を行う面積等によって多段式アーム２１の段数を調整することが可能である。

また、本発明の除雪装置の熱風吹出口１１１ｂに、例えばシリコンゴムなどの耐熱性の弾性体を装着することにより、熱風吹出口１１１ｂが屋根、崖、航空機、道路等に万が一接触してしまった場合でも、熱風吹出口１１１ｂ及び屋根等の損傷を低減、防止できるようにしてもよい。

１，１０除雪装置
１１ケーシング
１１１ｂ熱風吹出口
１１ｄ熱風吹出ノズル
１２高周波誘導加熱部
１２１高周波誘導加熱体
１２１ａ筒体
１２１ｂ発熱体
１２１ｃ誘導コイル
１３（１３ａ，１３ｂ）送風ダクト
８４送風ダクト
１４（１４ａ，１４ｂ）送風機
８３送風機
１５高周波発振器
１６（１６ａ，１６ｂ）レーザ距離計
１９コンプレッサ
１９ａホース
２作業車
２１（２１ａ〜２１ｄ）ブーム
２２発電機
２３旋回台
２３ａ支柱
２５支持軸
２６回転軸
２７吊下部
２８モータ
２９軸連結部
３２制御盤
３２ａ制御部
６０崖
６１流雪溝
７０航空機
８０車両

Claims

作業車に備えられた旋回可能かつ屈折可能に連結された多段式ブームの先端に回転軸を介して吊り下げて設置されるとともに、建物の屋根または崖の上に積もった雪に熱風を吹きかけて加熱と風力によって除雪する除雪装置であって、
送風された外気が吸入されるケーシングと、
該ケーシング内に配置され、吸入された外気を高周波誘導加熱により熱風にする高周波誘導加熱部と、
前記ケーシングの下部に前方に開口して形成され、前記高周波誘導加熱部により生じた熱風を吹き出す熱風吹出口と、
前記ケーシングの両側面に設けられるとともに、前記屋根または崖の勾配を測定、または、前記屋根または崖と前記ケーシングとの接触の有無を確認するための一対のレーザ距離計とを有することを特徴とする除雪装置。
作業車に備えられた旋回可能かつ屈折可能に連結された多段式ブームの先端に回転軸を介して吊り下げて設置されるとともに、航空機の胴体、主翼または尾翼の上に付着した氷雪に熱風を吹きかけて加熱と風力によって除雪する除雪装置であって、
送風された外気が吸入されるケーシングと、
該ケーシング内に配置され、吸入された外気を高周波誘導加熱により熱風にする高周波誘導加熱部と、
前記ケーシングの下部に前方に開口して形成され、前記高周波誘導加熱部により生じた熱風を吹き出す熱風吹出口と、
前記ケーシングの両側面に設けられるとともに、前記航空機の胴体、主翼または尾翼の勾配を測定、または、前記航空機の胴体、主翼または尾翼と前記ケーシングとの接触の有無を確認するための一対のレーザ距離計とを有することを特徴とする除雪装置。
前記高周波誘導加熱部は、複数の高周波誘導加熱体により構成され、該高周波誘導加熱体は、外気が流入し熱風として流出する筒体と、該筒体の外周に巻回され、高周波誘導電流が供給される誘導コイルと、前記筒体内に設けられ、流入した外気と接触する発熱体とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の除雪装置。
前記回転軸と連結された揺動可能な支持軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の除雪装置。
前記ケーシング内に外気を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記高周波誘導加熱部の下方に設けられ、前記コンプレッサから圧縮された外気が送られる伝熱性を有するホースと、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに前記ホースの下端が挿入され、前記レーザ距離計から照射されるレーザ光の前記屋根または崖への照射部分を除雪するために、前記ホース内を流れる外気が前記高周波誘導加熱部により加熱されて生じた熱風を吹き出す一対の熱風吹出ノズルとを有することを特徴とする請求項１に記載の除雪装置。
前記ケーシング内に外気を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記高周波誘導加熱部の下方に設けられ、前記コンプレッサから圧縮された外気が送られる伝熱性を有するホースと、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに前記ホースの下端が挿入され、前記レーザ距離計から照射されるレーザ光の前記航空機の胴体、主翼または尾翼への照射部分を除雪するために、前記ホース内を流れる外気が前記高周波誘導加熱部により加熱されて生じた熱風を吹き出す一対の熱風吹出ノズルとを有することを特徴とする請求項２に記載の除雪装置。
前記屋根または崖から地面に落下した雪を流雪溝へ落下させて除雪することを特徴とする請求項１に記載の除雪装置。