JP6311077B2 - 液化除雪装置 - Google Patents

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Description

本発明は、液化除雪装置に関するものであって、より詳細には、雪の吸入手段で吸入される雪を水で溶かすようにして、エネルギー効率を向上させるようにする液化除雪装置に関する。
一般的に、冬季の道路上に積もった雪を除去するための方法は、車の荷台に塩化カルシウムないし塩化物溶液などを積載した後、道路を走行しながら撒布機を使用して、道路上に前記塩化カルシウムないし塩化物溶液を撒布する方法と、車の前方に除雪機を装着して、道路を走行しながら積雪を道路辺に押し出す方法と、スノーブローアー送風方式の雪除去機を利用して、比較的大量の降雪を強制的に吸入した後、道路の側面に雪を投雪する方法と、車から出てくる熱風によって道路上の雪を溶解させる方法などがある。
このような方法中には、塩化カルシウムないし塩化物溶液を散布する方法は、雪と化学作用を起こすのにかなりの時間がかかるという問題点があり、積雪を道路辺に押し出す方法やスノーブローアーを利用する方法は、隣接する地域に飛散させることによって積雪場所を移動させることに過ぎないので、非常の通行のための除雪雪的としては適合されるが、根本的に積雪を除去しないという問題点があり、熱風によって道路上の雪を溶解させる方法は、熱風方式は、少量の雪が積載された場合には、優れた溶解効果を得ることができるが、大量の雪が積もり、または凍結した場合には、熱風による溶解効果が低下する問題点がある。
このような問題点を解決するための従来の除雪装置の一例としては、大韓民国公開特許10-2006-0108297号 "液化除雪装置"で見つけることができる。
図1は、従来による液化除雪装置を示す図である。
図1を参考すると、従来による液化除雪装置は、雪流入口1aを通じて外部の積雪を流入し、排水口1bを備えた除雪室1と、前記除雪室1に流入された雪を貯蔵し、除雪室1で液化された水を貯蔵する浸水部2と、前記浸水部2に貯蔵された雪と水を加熱する熱線3と、外部の雪を強制吸入して前記雪流入口1aに供給する吸入部4a及び前記吸入部4aに雪を供給することができるように、路面の積雪を破砕し、撹拌させる撹拌部4bで構成された雪吸入手段4と、前記除雪室1の内部空間に温風を供給して、雪を液化させる温風手段5を含む。
また、前記吸入部4aは、前記除雪室1の雪流入口1aと連通される吸入ダクト4a-1、前記吸入ダクト4a-1で外部の雪を強制的に吸入するインペラ4a-2及び前記インペラ4a-2を駆動させる駆動モータ4a-3からなるものである。
このように構成された従来の液化除雪装置は、前記攪拌部が地面に所定の間隔を置いて隣接して位置する状態で軸回転すると、積雪が破砕されながら、インペラ4a-2に向かって飛散され、このとき、インペラ4a-2は雪を吸入して吸入ダクト4a-1で強制供給する。
前記吸入ダクト4a-1を通過した雪は、雪流入口1aを通じて除雪室1に投入され、除雪室1に投入された雪は、温風手段5から吐出される温風によって溶け落下することになる。
温風によって落下する水滴は、浸水部2に集水され、浸水部2から溢れた水は、排水口1bを通じて外部に排出されて、除雪室1後方の残雪を溶かすようになる。
また、除雪室1から温風によって溶けない雪は浸水部2にそのまま落下し、浸水部2の水面に接触して溶け、この時、前記熱線3が加熱されて浸水部2の水を加熱することにより、溶解度を向上させることができる。
しかし、従来による液化除雪装置は、雪を除雪室1に落下して浸水部2で熱線3により液化させるので、液化させるのに必要な熱量が多く必要になり、別の温風手段5を可動させることにより、エネルギー消費が多く発生する問題点がある。
すなわち、除雪室1に流入される雪を溶解させることによって、雪を溶かす時間がかかることはもちろん、浸水部2の内部に貯蔵された大量の溶解水全体を加温させることによって、多く熱量が消費され、溶解水の加熱温度に限界があるので、溶解水の温度が低くて、溶解力が低下するという問題がある。
本発明は、前記の従来技術の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、雪吸入手段で吸入される雪を、水で溶かすようにして、エネルギー効率を向上させるようにする液化除雪装置を提供することにある。
本発明を達成するための技術的な思想として本発明による液化除雪装置は、外部の雪を強制的に破砕し、撹拌させる撹拌部及び前記攪拌部で攪拌された雪を強制吸入するようにする吸入部からなる雪吸入手段と、前記吸入部に水を噴射して、前記雪吸入手段によって吸入される雪を溶かすようにする水噴射手段と、前記水噴射手段によって雪が溶けた水を貯蔵させる貯蔵部と、前記貯蔵部の下部に位置し、前記貯蔵部に貯蔵された水に熱を加える加熱手段と、前記雪吸入手段、水噴射手段、貯蔵部及び加熱手段が搭載されて移動できる移動手段を含んで、前記貯蔵部で加熱された水をポンピングして、前記水噴射手段に供給するようにすることである。
また、前記水噴射手段は、前記貯蔵部と雪吸入手段を連結する配管ラインと、前記配管ラインに設置されたポンプを含むものである。
また、前記水噴射手段は、前記貯蔵部に一端が連結された配管ラインと、前記雪吸入手段で落下する雪が提供されるホッパーを含み、流入口及び流出口に比べて内部の流路断面が縮小されるベンチュリ管と、前記配管ラインに設置されたポンプを含むものである。
また、前記水噴射手段は、前記貯蔵部と雪吸入手段とを連結する配管ラインと、前記配管ラインに設置されたポンプと、前記配管ラインに一端が分岐され、前記雪吸入手段で落下する雪が提供されるホッパーとを含み、流入口及び流出口に比べて内部の流路断面が縮小されるベンチュリ管を含むものである。
また、前記貯蔵部は、筐状で構成されて水が貯蔵され、上部に水があふれたときに排水される複数の排水孔が形成された内側貯蔵部と、前記内側貯蔵部の外側に一定の間隔で離隔されるように形成され、前記排水孔で排水された水が貯蔵されて、前記加熱手段によって加熱されるようにする外側貯蔵部からなるものである。
また、前記加熱手段は、燃料を供給されて燃焼させるバーナーと、前記バーナーで燃焼される熱が噴射されるように、前記貯蔵部の下部から左、右に配置された第1のヘッダーと、前記第1のヘッダーに一端部が連結されて燃焼熱この排気される複数の排気パイプを含むものである。
また、前記排気パイプの他端部がそれぞれ連結され、排気熱を集積させる第2のヘッダーと、前記第2のヘッダーに一端が連結され、前記雪吸入手段の周囲に排気熱を供給するとともに、外部に排出するようにするヒーティング部をさらに含むものである。
また、前記雪吸入手段、水噴射手段、貯蔵部及び加熱手段が搭載されて移動できる移動手段を含むものである。
また、前記移動手段は、車両からなるものである。
また、前記貯蔵部に形成された排水口に水噴射ラインを設置して、ポンプによって水を噴射するようにし、前記ベンチュリ管に吸入ラインを設置するようにすることである。
また、前記ベンチュリ管のホッパー内側に前記配管ラインから分岐されて、水を噴射する第2の水噴射ラインを設置するようにすることである。
また、前記ベンチュリ管のホッパー外側には、前記加熱手段で排気される熱が通過する第2のヒーティング部が設置されたものである。
また、前記内側貯蔵部には、水蒸発のための発熱板を設置するようにすることである。
本発明を達成するための技術的思想として本発明による液化除雪装置は、雪吸入手段によって吸入される雪を、水噴射手段で噴射して貯蔵部に貯蔵するとともに、貯蔵部で加熱手段によって水をヒーティングして水噴射手段に供給するようにすることで、雪吸入手段で吸入される雪を水で溶かすようにして、エネルギー効率を向上させることができる。
図1は、従来による液化除雪装置を示す図面である。 図2は、本発明による液化除雪装置が移動手段に設置された状態の正面図である。 図3は、本発明による液化除雪装置の断面図であって、水噴射手段の一例を示す図面である。 図4は、本発明による液化除雪装置の断面図であって、水噴射手段の他の例を示す図面である。 図5は、本発明による液化除雪装置の断面図であって、水噴射手段の他の例を示す図面である。 図6は、本発明による液化除雪装置の加熱手段を示す斜視図である。 図7は、本発明による液化除雪装置の貯蔵部の側断面図である。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例について添付の図面を参考にして詳細に説明する。しかし、本発明は、いろいろな異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。
図2は、本発明による液化除雪装置が移動手段に設置された状態の正面図であり、図3は、本発明による液化除雪装置の断面図であって、水噴射手段の一例を示す図であり、図4は、本発明のによる液化除雪装置の断面図であって、水噴射手段の他の例を示す図であり、図5は、本発明による液化除雪装置の断面図であって、水噴射手段の他の例を示す図であり、図6は、本発明による液化除雪装置の加熱手段を示した斜視図であり、図7は、本発明による液化除雪装置の貯蔵部の側断面図である。
図2ないし図7を参考にすると、本発明による液化除雪装置100は、雪吸入手段10、水噴射手段20、貯蔵部30、加熱手段40及び移動手段 50を含む。
前記雪吸入手段10は、外部の雪を強制的に破砕し、攪拌させて強制吸入するようにすることであって、撹拌部11及び吸入部12で行われるようにすることが望ましい。
また、前記攪拌部11は、路面に水平な軸を回転中心で軸回転する攪拌翼11aで構成され、攪拌翼駆動部(図示せず)によって回転されながら、外部の雪を強制的に破砕し、攪拌することになる。
また、前記吸入部12は、攪拌翼の一側を包むシュラウド12aと、前記シュラウド12aの内部一側に設置されて駆動モータ12cによって回転されるインペラ12bと、前記シュラウド 12aの端部から貯蔵部30まで連結された吸入通路12dとからなる。
また、前記雪吸入手段10は、スクリュー、スキッドローラー、掘削機などの様々な形態に変更することができる。
前記水噴射手段20は、前記吸入部12に水を噴射して前記雪吸入手段10によって吸入される雪を溶かすようにすることであって、前記貯蔵部30と雪吸入手段10とを連結する配管ライン21と、前記配管ライン21に設置されたポンプ22とを含むものである。
また、前記配管ライン21の端部には、ノズルnを設置して、吸入部12、より詳細には、吸入通路12dに水を噴射するようにする。
すなわち、前記雪吸入手段10で吸入された雪に水を噴射して、雪を液化させて貯蔵部に貯蔵することになる。
前記貯蔵部30は、前記水噴射手段20によって雪が溶けた水を貯蔵させるものであって、筐状で構成されて水が貯蔵され、上部に水があふれたときに排水される複数の排水孔31aが形成された内側貯蔵部31と、前記内側貯蔵部31の外側に一定の間隔で離隔されるように形成され、前記排水孔31aから排水された水が貯蔵されて前記加熱手段40によって加熱されるようにする外側貯蔵部32からなるものである。
すなわち、内側貯蔵部31に水が満たされながら、排水孔31aに溢れて外側貯蔵部32に移動され、前記外側貯蔵部32で加熱されて水噴射手段20に噴射されるものである。
また、前記内側貯蔵部31または外側貯蔵部32には、排水口33を設置して、必要時に外部に貯蔵された水を排出することができる。
また、前記内側貯蔵部31には、水蒸発のための発熱板34を設置するようにすることが好ましいが、前記発熱板34は、内部に熱媒体が流動されるようにすることもでき、ヒートパイプを設置することができ、後述するバーナー41によって熱を伝達されることもできる。
前記加熱手段40は、前記貯蔵部30の下部に位置し、前記貯蔵部30に貯蔵された水に熱を加えることで、前記加熱手段40は、燃料を供給されて燃焼させるバーナー41と、前記バーナ41で燃焼される熱が噴射されるように、前記貯蔵部30の下部から左、右に配置された第1のヘッダー42と、前記第1のヘッダー42に一端が連結されて燃焼熱が排気される複数の排気パイプ43とを含む。
また、前記の排気管パイプ43の他端部がそれぞれ連結され、排気熱を集積させる第2のヘッダー44と、前記第2のヘッダー44に一端が連結され、前記雪吸入手段10の周囲に排気熱を供給するとともに、外部に排出するようにするヒーティング部45とを含むものである。
一方、本発明による排気管パイプ43を第2のヘッダー44なしに、それぞれヒーティング部45に連結することもできると明らかにしておく。
また、前記ヒーティング部45の上部には煙筒46が形成されて、前記バーナ41で燃焼された後、残りのガスが外部に排出されるようにすることが望ましい。
前記移動手段50は、前記雪吸入手段10、水噴射手段20、貯蔵部30及び加熱手段40が搭載されて移動することができるものであって、前記移動手段50は、車両からなることが好ましく、別のカートや小型エンジンに車輪などを付着して車両が進入しにくい道路などで有用に活用することができる。
一方、本発明の液化除雪装置100は、移動手段50がなく、固定式でも設置して、ダンプトラックなどで除雪して移動させた積もった雪を除雪することができることを明らかにしておく。
また、図4は、本発明による水噴射手段20の他の実施例であって、前記貯蔵部30に一端が連結された配管ライン21と、前記雪吸入手段10から落下する雪が提供されるホッパー23aを含み、流入口23b及び流出口23cに比べて内部の流路断面が縮小されるベンチュリ管23と、前記配管ライン21に設置されたポンプ22とを含むものである。
また、貯蔵部30に形成された排水口33に水噴射ライン60を設置して、ポンプ35によって水を噴射するようにし、前記ベンチュリ管23に水、雪などを吸入することができる吸入ライン61を設置して、移動手段50によって移動が困難な地域に積まれている雪を吸入したり、水噴射ライン60から噴射された水で雪を溶かした後、吸入ライン61に水を吸入するようにして除雪することになる。
そして、前記水噴射ラインは、前記配管ライン21から配管を分岐して設置することもできる。
また、前記ベンチュリ管23のホッパー23aの内側に前記配管ライン21から分岐して水を噴射する第2の水噴射ライン24を設置して、雪の除雪ができるようにすることが望ましい。
また、前記ベンチュリ管23のホッパー23aの外側には、前記加熱手段40で排気される熱が通過する第2ヒーティング部25が設置されて、排気熱を効果的に活用することができる。
この実施例では、前記ベンチュリ管23に水が流れると、ホッパー23aで提供される雪の流入が高速化されながら雪を水で溶かすことができ、移動手段50によって移動が困難な地域も水噴射ライン60と吸入ライン61を通じて効率的に処理可能であり、ベンチュリ管23のホッパー23aの内、外側にそれぞれ第2の水噴射ライン24と第2ヒーティング部25とを設置して、さらに効果的に除雪することが可能になる。
また、図5は、本発明の他の水噴射手段20の別の他の実施例であって、前記貯蔵部30と雪吸入手段10とを連結する配管ライン21と、前記配管ライン21 に設置されたポンプ22と、前記配管ライン21に一端が分岐され、前記雪吸入手段10から落下する雪が提供されるホッパー23aとを含み、流入口23b及び流出口23cに比べて内部の流路断面が縮小されるベンチュリ管23とを含むものである。
一方、この実施例は、図4に一実施例を追加したものであって、その詳細な説明は省略する。
この実施例では、ポンプ22の動作によって、一部は配管ライン21を通じて雪吸入手段10に水を噴射して雪を溶かし、この水が再びにホッパー23aを通じてベンチュリ管23 に流入されると、ベンチュリ管23の流入口23bから水が噴射されながら、縮小された断面を経て流出口23cに排出されながら、真空が発生して、雪をもっと迅速に水に作ることができる。
このように構成された本発明の液化除雪装置100は、車両などの移動手段50に設置して移動が容易に行われるようにすることが望まいところ、雪が積もっている道路などで雪吸入手段10を動作させるが、攪拌翼駆動部で攪拌翼11aを動作させて、外部の雪を強制的に破砕及び攪拌させることになり、駆動モータ12cでインペラ12bを駆動させると、インペラ12bによって雪が吸入されて吸入通路12dを通じて貯蔵部30に流入される。
この時、流入される雪に水噴射手段20で水を噴射することになり、配管ライン21に設置されたポンプ22によって貯蔵部30の水を吸入通路12dに噴射したり、吸入通路12dから落下する雪をホッパー23aに投入させ、ベンチュリ管23の流入口23bに水を噴射すると、ホッパー23aに投入された雪は、縮小された断面を通過しながら迅速に流出口23cに排出されながら、水に変換されて貯蔵部30に貯蔵されることであり、前記のような水噴射手段20を同時に行うこともできる。
一方、貯蔵部30に貯蔵される水は、内側貯蔵部31に落下され、一定の高さに水位が高くなると、排水孔31aを通じて外側貯蔵部32に排水され、前記外側貯蔵部32に貯蔵された水が加熱手段40によって加熱されて、水噴射手段20によって、雪に噴射されることである。
また、前記内側貯蔵部31には、水蒸発のための発熱板34が設置されて、内部の水を加熱された熱板により蒸発させることができる。
前記加熱手段40は、バーナー41によって燃料を燃焼させた状態で燃焼熱が第1のヘッダー42に流入され、第1のヘッダー42の燃焼熱は、排気管パイプ43を通じて流動されながら水と熱交換が行われることになる。
また、前記の排気管パイプ43を通じて熱交換された燃焼熱は、外部に排出されるが、この時、雪吸入手段10の吸入通路12dに形成されたヒーティング部45を経て煙筒に排気されることであり、一部の排気熱はベンチュリ管23のホッパー23aの外側の第2のヒーティング部25から排気されながら、熱交換が行われ、除雪が効果的に行われる。
また、前記ベンチュリ管23のホッパー23aの内側には、第2の水噴射ライン24を設置して、ホッパーに投入される雪または水を、ベンチュリ管に流入が容易に行われるようにすることになる。
そして、移動手段50で移動が困難な地域は、配管ライン21から分岐された水噴射ライン60から水を噴射して、雪を溶かした後、ベンチュリ管23の縮小断面に連結された吸入ライン 61に水または雪を吸入するようにして、除雪が可能になる。
本発明は、添付の図面に示した一実施例を参考に説明したことであるが、該技術分野の通常の知識を有する者には様々な変形及び他の実施例が可能であるという点が理解される。
100：液化除雪装置
10：雪吸入手段
11：撹拌部
11a：撹拌翼
12：吸入部
12a：シュラウド
12b：インペラ
12c：駆動モータ
12d：吸入通路
20：水噴射手段
21：配管ライン
22：ポンプ
23：ベンチュリ管
23a：ホッパー
23b：流入口
23c：流出口
24：第2の水噴射ライン
25：第2のヒーティング部
30：貯蔵部
31：内側貯蔵部
31a：排水孔
32：外側貯蔵部
33：排水口
34：発熱板
40：加熱手段
41：バーナー
42：第1のヘッダー
43：排気パイプ
44：第2のヘッダー
45：ヒーティング部
46：煙筒
50：移動手段
60：水噴射ライン
61：吸入ライン

Claims (12)

  1. 外部の雪を強制的に破砕し、撹拌させる撹拌部及び前記撹拌部で撹拌された雪を強制吸入するようにする吸入部からなる雪吸入手段と、前記吸入部に水を噴射して前記雪吸入手段によって吸入される雪を溶かすようにする水噴射手段と、前記水噴射手段によって雪が溶けた水を貯蔵させる貯蔵部と、前記貯蔵部の下部に位置し前記貯蔵部に貯蔵された水に熱を加える加熱手段を含んで、前記貯蔵部で加熱された水をポンピングして、前記水噴射手段に供給するようにし、
    前記水噴射手段は、前記貯蔵部と雪吸入手段を連結する配管ラインと、前記配管ラインに設置されたポンプとを含むことを特徴とする液化除雪装置。
  2. 前記水噴射手段は、前記貯蔵部に一端が連結された配管ラインと、前記雪吸入手段で落下する雪が提供されるホッパーを含み、流入口及び流出口に比べて内部の流路断面が縮小されるベンチュリ管と、前記配管ラインに設置されたポンプとを含むことを特徴とする第1項に記載の液化除雪装置。
  3. 前記水噴射手段は、前記貯蔵部と雪吸入手段を連結する配管ラインと、前記配管ラインに設置されたポンプと、前記配管ラインに一端が分岐され、前記雪吸入手段で落下する雪が提供されるホッパーを含み、流入口及び流出口に比べて内部の流路断面が縮小されるベンチュリ管とを含むことを特徴とする第1項に記載の液化除雪装置。
  4. 前記貯蔵部は、筐状で構成されて水が貯蔵され、上部に水があふれたときに排水される複数の排水孔が形成された内側貯蔵部と、前記内側貯蔵部の外側に一定の間隔で離隔されるように形成され、前記排水孔で排水された水が貯蔵されて、前記加熱手段によって加熱されるようにする外側貯蔵部とからなることを特徴とする第1項に記載の液化除雪装置。
  5. 前記加熱手段は、燃料を供給されて燃焼させるバーナーと、前記バーナーで燃焼される熱が噴射されるように、前記貯蔵部の下部から左、右に配置された第1のヘッダーと、前記第1のヘッダーに一端部が連結されて燃焼熱が排気される複数の排気パイプとを含むことを特徴とする第1項に記載の液化除雪装置。
  6. 前記排気パイプの他端部がそれぞれ連結され、排気熱を集積させる第2のヘッダーと、前記第2のヘッダーに一端が連結され、前記雪吸入手段の周囲に排気熱を供給するとともに、外部に排出するようにするヒーティング部とをさらに含むことを特徴とする第5項に記載の液化除雪装置。
  7. 前記雪吸入手段、水噴射手段、貯蔵部及び加熱手段が搭載されて移動できる移動手段を含むことを特徴とする第1項に記載の液化除雪装置。
  8. 前記移動手段は車両からなることを特徴とする第7項に記載の液化除雪装置。
  9. 前記貯蔵部に形成された排水口に水噴射ラインを設置して、ポンプによって水を噴射するようにし、前記ベンチュリ管に吸入ラインを設置するようにすることを特徴とする第2項又は第3項に記載の液化除雪装置。
  10. 前記ベンチュリ管のホッパー内側に前記配管ラインから分岐されて、水を噴射する第2の水噴射ラインを設置するようにすることを特徴とする第2項又は第3項に記載の液化除雪装置。
  11. 前記ベンチュリ管のホッパー外側には、前記加熱手段で排気される熱が通過する第2のヒーティング部が設置されたことを特徴とする第2項又は第3項に記載の液化除雪装置。
  12. 前記内側貯蔵部には、 水蒸発のための発熱板を設置するようにすることを特徴とする第4項に記載の液化除雪装置。
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