JPH02236307A - 融雪制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は融雪装置を効率的に制御するための融雪制御装
置に関する。

〔従来技術及び課題〕

従来から道路や屋根等の融雪を行う各種融雪装置が知ら
れており、例えば門から玄関に至るアプローチを効率的
に融雪する融雪・凍結防止装置も既に本出願人が実開昭
６３−１８５０７号公報で提案している。同装置はヒー
トバイプの集熱部を所定深度の地中に埋設し、かつ放熱
部を被融雪部位に配設するとともに、さらに集熱部に補
助熱源用ヒータを付設し、強度の降雪時には補助熱源用
ヒータを作動させ、効率的に融雪できるようにしたもの
である。

ところで、このような常時作動させる必要のない補助熱
源用ヒータを制御するには、積雪状態を適確に検出し、
必要なときのみ作動させれば、消費電力の節減が図れ、
きわめて効率的である。

このため、例えば特開昭５０−４５６８０号公報等で開
示されるような降雪検知器を利用して降雪を検知し、こ
の検知結果に応じて、融雪装置を作動させることができ
る。

しかし、従来の降雪検知器は基板上に落下した雪をヒー
タによって融かすとともに、融けた水の存在を電気抵抗
測定によって検出していたため、積雪には至らない少虫
の降雪があった場合にも融雪装置が作動し、前記補助熱
源用ヒータのように、強度の降雪時のみ補助的に利用し
たい融雪装置には不適であるとともに、構成が複雑でコ
スト高となる不具合があった。

本発明はこのような従来技術に存在する不具合を解消し
た融雪制御装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る融雪制御装置ｌは、被融雪部位２の積雪面
２ｓに一対の電極３、４を配設して電極３と４間の電気
抵抗Ｒｓを検出する電気抵抗検出部５と、外気温度Ｔｏ
を検出する気温検出部６を備え、検出した電気抵抗Ｒｓ
が設定値以下、かつ検出した外気温度Ｔｏが設定値以下
のときに、融雪装置Ｅ、例えば集熱郎７ａを所定深度の
地中に埋設し、かつ放熱ｆｉ７ｂを被融雪部位２に配設
したヒートパイプ７における当該集熱部７ａに付設した
補助熱源用ヒータ８に通電することを特徴とする。この
場合、電極３、４は上端部に電極面３ｓ，４ｓを露出さ
せるとともに、被融雪部位２に対して絶縁し、さらに積
雪面２ｓに対し所定高さＨｏだけ高くすることが望まし
い。

また、本発明の他の形態に係る融雪制御装置Ｉは、上記
構成に加えて作動時間ｔを設定可能なタイマ部１０を追
加し、前記電気抵抗条件と前記外気温度条件に加え、設
定した作動開始時刻と作動終了時刻によって融雪装置Ｅ
を作動させるようにしたことを特徴とする。

〔作　　用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る融雪制御装置１によれば、電気抵抗検出郎
５を構成する電極３、４は絶縁されて被融雪部位２に埋
設固定される。これにより、被融雪部位２の積雪面２ｓ
上に実際に存在する水分の有無は、両電極３と４間の電
気抵抗Ｒｓを測定することにより検出される。なお、電
極３、４と被融雪郎位２間は絶縁されるため、被融雪部
位２自０身の電気抵抗は検出されないとともに、電極面
３ｓ，４ｓの高さＨａを積雪面２ｓに対して任意に設定
すれば降雪強度に対応して積雪状態を検出でき、例えば
高さＨｏを大きくすれば少量の降雪又は少量の融雪水は
検出されない。

一方、このような電極３、４を有する電気抵抗検出部５
に気温検出部６を組合わせれば、雨か雪かを判別できる
。また、タイマ部１０を追加する・ことにより、特に降
雪が問題となる深夜から明け方の時間帯のみ作動させる
ことができ、効率的な融雪制御が可能となる。

〔実　施　例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。

まず、本発明を明確にするため融雪装置Ｅの全体構成に
ついて第２図を参照して説明する。

実施例の被融雪部位２は門から玄関に至るアプローチＡ
の歩道Ｗを例示する。歩道ＷはコンクリートＣで造成さ
れており、Ｌ形に曲げた複数のヒートパイプ７・・・は
その集熱部７ａ・・・を地中の所定深度に埋設するとと
もに、放熱部７ｂ・・・を歩道Ｗに沿わせてコンクリー
トＣ中へ埋設する。また、各ヒートパイプ７・・−の集
熱部７ａ・・・には補助熱源用ヒータ８・・・を接触さ
せて付設し、各ヒータ８・・・はコントローラ３ｌに接
続する。この各ヒータ８・・・が本発明における融雪装
置Ｅを構成する。なお、コントローラ３ｌは各ヒータ８
・・・に対する通電制御機能を有する。

次に、補助熱源用ヒータ８−・を通電制御する本発明に
係る融雪制御装置Ｉについて第１図〜第４図を参照して
説明する。

まず、歩道Ｗには一対の電極３、４を付設する。

第３図及び第４図において具体的に示す電極３、４は所
定の厚さを有する矩形の導体板で形成し、両者は所定幅
離間し、かつ平行に対峙した状態でコンクリートＣ中に
埋設される。この際、導体板は溌水性を有する絶縁材２
０で覆い、コンクリートＣに対して電気的に絶縁する。

これによりコンクリートＣ自身の電気抵抗（通常数百才
一ム程度）による影響を防止できる。一方、電極３、４
の導体板は積雪面（コンクリート面）２ｓよりも上方へ
突出させ、上端部にのみ電極面３ｓ，４ｓを露出させる
とともに、電極面３ｓ、４ｓを積雪而２ｓよりも所定高
さＨＯだけ高くする。なお、電極３、４の歩道Ｗに対す
る突出部分は歩行の障害とないような形状を選定する。

一方、電極３、４はそれぞれ配線２３、２４を介してコ
ントローラ３ｌに接続する。コントローラ３ｌには電気
抵抗測定回路３２を備え、両電極３と４間の電気抵抗Ｒ
ｓを測定する。これにより前記電気抵抗検出部５を構成
する。そして、測定した電気抵抗Ｒｓは判定回路３３に
おいて予め設定した設定値と比較され、測定値が設定値
以下のときは「ｌ」、設定値を超えるときは「０」を出
力し、この信号は接続スイッチ３５を介してＡＮＤゲー
ト３４の入力側に付与される。

また、外部の所定場所にはサーミスタ２６を設置し、こ
のサーミスタ２６はコントローラ３１に接続する。コン
トローラ３ｌには気温測定回路３８を備え、外気温度Ｔ
Ｏを測定する。これにより、前記気温検出部６を構成す
る。そして、測定した外気温度Ｔｏは、判定回路３９に
おいて予め設定した設定値と比較され、測定値が設定値
以下のときは「ｌ」、設定値を超えるときは「０」を出
力し、この信号は接続スイッチ３６を介してＡＮＤゲー
ト３４の入力側に付与される。

一方、コントローラ３ｌには接続スイッチ４ｌを介して
タイマ部１０を接続する。タイマ部１０は時計機能を内
蔵し、作動時間ｔ（作動開始時刻及び作動終了時刻）を
設定できる。そして、設定した作動開始時刻に「１」、
作動終了時刻に「Ｏ」を出力し、この信号はＡ　Ｎ　Ｄ
ゲート３４の入力側に付与される。

他方、ＡＮＤゲート３４は出力側を出力回路４２、リレ
ー４３を介して前記補助熱源用ヒータ８・・・に接続す
る。

次に、本発明に係る融雪制御装置１の勤作ついて説明す
る。

最初に、基本形態である電気抵抗検出部５と気温検出部
６を利用した場合について説明する。

この場合、接続スイッチ３５と３６はＯＮ，接続スイッ
チ４ｌはＯＦＦとする。

まず、降雪のない場合には電気抵抗Ｒｓは絶縁状態とな
り、結局、判定回路３３の出力は「０」のため、ＡＮＤ
ゲート３５の出力も「０」となり、補助熱源用ヒータ８
・・・には通電しない。

一方、降雪の場合には、歩道Ｗの積雪面２ｓが濡れ、あ
る程度積雪するとヒートバイブ７の融雪作用により水量
が増え、電極３と４間の電気抵抗Ｒｓは低下して判定回
路３３の出力がｒｌＪとなる。また、降雪時は外気温度
Ｔｏも低下し、判定回路３６の出力も「１」となるため
、ＡＮＤゲート３４の出力はｒＮとなる。よって、補助
熱源用ヒータ８・・・に対して通電を行う。

ところで、歩道Ｗはヒートパイプ７自身の融雪作用によ
り常時温まっているため、少世の降雪時には補助熱源用
ヒータ８・・・を使用する必要がなく、強度の降雪時に
のみ加熱能力を増すために必要となる。このため、本発
明では電極３、４の設置態様により、積雪しない少量の
降雪は検出しないとともに、積雪しても実生活に支障を
生じない僅かな積雪は検出しない。即ち、積雪の進行に
より積雪部分はヒートパイプ７・・・の融雪作用によっ
てシャーベット状となり、所定高さの水膜を形成するた
め、電極面３ｓと４ｓの高さＨｏを選定すれば、少量の
融雪水は検出せず、目的の積雪量に応じた検出を行うこ
とができ、常に適確かつ効率的な融雪が可能となる。

次に、本発明の他の形態について説明する。前記電気抵
抗Ｒｓ、外気温度Ｔｏに対し、さらに作動時間Ｌの条件
を組合わせることによって、より適確で効率的な融雪制
御が可能となる。この場合、接続スイッチ３５、３６、
４ｌを共にＯＮさせればよい。

積雪が現実に発生しやすい時間帯が統計的に明らかにな
っており、豪雪時を除けばほとんどが深夜の午前零時頃
から朝の明け方にかけてである。

一方、実生活で問題となるのは早朝の積雪である。

よって、この時間帯にのみ補助熱源用ヒータ８・・・を
通電すれは、実生活では支障を生じない効率的な融雪を
行うことができる。そこで、前記の例に対してタイマ郎
工０を組あわせ、電気抵抗Ｒｓ、外気温度ＴＯ、作動時
間ｔ、における各三値の判定結果をＡＮＤゲート３４に
付与すれば、設定した時間帯において所定の作動時間七
の間のみ補助熱源用ヒータ８・・・に通電できる。

なお、必要により、他の検出要素による条件、例えば積
雪面２ｓの積雪状態を反射形光センサにより光学的に検
出して得た光反射率（光反射強度）等の条件を組合わせ
て利用する場合を妨げるものではなく、組合わせによっ
て、より信頼性の向上、確実性の向上を図れる。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこの
ような実施例に限定されるものではない。

例えば、電極の形状は一対の円柱形の電極を配置したり
、円柱形とリング形を同軸に配置してもよく、その形状
、配置は任意に実施できる。また、他の任意の用途にお
ける融雪装置にも広く適用できる。その他、細部の構成
、形状、配置、素材等において、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で任意に変更できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る融雪制御装置は被融雪部位の
積雪面に一対の電極を配設して電極間の電気抵抗を検出
し、この電気抵抗に対して外気温度、さらには作動時間
の検出要素を組合わせた判定結果によって、融雪装置を
作動させるようにしたため、次のような効果を奏する。

■　融雪装置、特に補助的に利用するヒータ等を作動さ
せるに際して、積雪が実生活において支障を生じる場合
にのみ作動できるため、適確で効率的な融雪制御を実行
でき、消費電力の節減、省エネルギ化に寄与できる。

■　既にヒートパイプを埋設した被融雪部位に直接電極
を配設することにより、積雪後、速やかに水膜が形成さ
れ、確実に積雪を検出できるとともに、電極のみの設置
で足り、簡単かつ低コストに実施できる。

■　時間的条件を組合わせることにより、必要性の高い
時間帯のみ融雪装置を作動させることができ、無用な作
動を防止することによる更に効率的な融雪制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明に係る融雪制御装置を示すブロック系統
図、 第２図：同融雪制御装置の全体的構成図、第３図：同融
雪制御装置における電極の平面図、第４図：同電極の縦
断面図。 尚図面中、 ■＝融雪制御装置　　　２：被融雪部位２ｓ：積雪面 ３ｓ，４ｓ：電極面 ６：気温検出部 ７ａ：集熱部 ８二補助熱源用ヒータ Ｅ：融雪装置 ３．４：電極 ５：電気抵抗検出部 ７：ヒートバイプ ７ｂ：放熱部 １０＝タイマ部 ＨＯ：高さ 特許出願人　株式会社竹村製作所 代理人弁理士　下　　田　　　　茂 第２図 第 図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕被融雪部位の積雪面に一対の電極を配設して電極
   間の電気抵抗を検出する電気抵抗検出部と、外気温度を
   検出する気温検出部を備え、次の各条件を共に満たした
   ときに融雪装置を作動させることを特徴とする融雪制御
   装置。 （ａ）検出した電気抵抗が設定値以下、 （ｂ）検出した外気温度が設定値以下、 〔２〕融雪装置は、放熱部を被融雪部位に配設し、かつ
   集熱部を所定深度の地中に埋設したヒートパイプにおけ
   る当該集熱部に付設した補助熱源用ヒータであることを
   特徴とする請求項１記載の融雪制御装置。 〔３〕電極は上端部に電極面を露出させるとともに、被
   融雪部位に対して絶縁してなることを特徴とする請求項
   １記載の融雪制御装置。 〔４〕電極面は積雪面に対し所定高さだけ高くしたこと
   を特徴とする請求項３記載の融雪制御装置。 〔５〕被融雪部位の積雪面に一対の電極を配設して電極
   間の電気抵抗を検出する電気抵抗検出部と、外気温度を
   検出する気温検出部と、作動時間を設定可能なタイマ部
   とを備え、次の各条件を共に満たしたときに融雪装置を
   作動させることを特徴とする融雪制御装置。 （ａ）検出した電気抵抗が設定値以下、 （ｂ）検出した外気温度が設定値以下、 （ｃ）設定した作動開始時刻と作動終了時刻、〔６〕作
   動開始時刻は深夜の所定時刻に設定したことを特徴とす
   る請求項５記載の融雪制御装置。 〔７〕作動終了時刻は明け方の所定時刻に設定したこと
   を特徴とする請求項５記載の融雪制御装置。 〔８〕融雪装置は、放熱部を被融雪部位に配設し、かつ
   集熱部を所定深度の地中に埋設したヒートパイプにおけ
   る当該集熱部に付設した補助熱源用ヒータであることを
   特徴とする請求項５記載の融雪制御装置。 〔９〕電極は上端部に電極面を露出させるとともに、被
   融雪部位に対して絶縁してなることを特徴とする請求項
   ５記載の融雪制御装置。 〔１０〕電極面は積雪面に対して所定高さだけ高くした
   ことを特徴とする請求項９記載の融雪制御装置。