JPH03110211A - 雪の輸送システム - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、雪を自動的に掻き取って雪をホッパ内に投入
し、所定形状に成形した後、成形雪を空気で管路内を輸
送し、所望の位置まで搬送するシステムに関するもので
ある。

（ロ）従来技術 雪国では、街中に堆積した雪の排除手段として、強力で
能率の高いシステムが求められている。従来の車両によ
る排除方式では、社会資本として蓄積されない。

そこで、街中の路地に堆積した雪をブルドーザまたは掻
込み機によって掻き込んで雪成形機内に投入し、成形後
の雪を輸送管に送り出し、雪捨場または雪保管場まで搬
送するシステムが開発された。

−ａに、粉状の雪を成形する方法には■成形時に完全に
閉鎖した室を形成して行う方法（特開昭５４−１０８３
８３号公報、実開昭５７−３８５２４号公報等）と、■
一方のみテーパの付いた開口部を設けて他方から圧縮す
る方法（実開昭５９−．７６６１５号公報等）とがある
。

前者■の方法は、完全なバッチ処理となり、１回の発射
に際して何回かのピストン操作や弁操作を必要とする。

このため発射間隔は数十秒以下の大きなものとなる。

後者■の方法は、テーパ絞りを抵抗部材としているため
、雪質によって抵抗力が極端に変化し湿潤な雪ではその
抵抗に抗して雪を送り出すには極めて大きな力を要する
。この例では輸送路内全体の雪を移動するシステムであ
り、このピストンの力が極めて大きく設計されるため、
適用可能とも思える。しかし、−ｍの成形とその周辺の
移動のみのためのピストンとして用いられる場合には、
絞りの部分の閉塞を招く。

また、連続成形を目的としたものにスクリュを用いた方
法もある。これらは、連続的にほぼ均質な雪の柱状体を
造るため、輸送効率向上や輸送中の崩壊防止のために密
度を大きくすると、管内の曲がり部通過を保障するため
に、一定の寸法以下の高さに切断する工程が必要となる
。

そこで、本出願人は、先に特願昭６３−１１５３４４号
において、雪を連続的に成形して空気輸送をすることを
可能にする雪の空気輸送装置を提案した。

この雪の空気輸送装置は、第２図に示すように、雪の投
入を受けるホッパ４１と、ホッパ４１の下部に収り付け
られていて往復駆動シリンダ４２１を有する雪成形機４
と、雪成形機４の雪排出口に連結された管路４３と、管
路４３に取り付けられた空気インジェクタ４４とからで
きている。ホッパ４１の下部に設けた成形用ピストン４
２１が図面で左方に引き込むと、ホッパ４１内の雪はホ
ッパ底部に落下する。

次に、ピストン４２１が図面で右方に押し出されると、
この雪が圧縮される。このとき、成形雪塊４９には、今
回、前回または前々回に圧縮成形された雪塊４９ａ、４
９ｂ、４９ｃ、４９ｄが入っている。この雪塊４９ｂ、
４９ｃと成形室の壁との摩擦力が反力として新しい雪４
９ａに働き、これを圧縮する。さらに、ピストン４２１
が図面で右方に進むと上記摩擦力が耐えきれずに、成形
後の雪塊４９ｂ、４９ｃも右方に移動し、ピストン４２
１が最も右方に寄ったとき新しく成形された雪塊４９ａ
がこの工程の前には前回成形された雪塊４９ｂが存在し
た位置に達する。

その後ピストン４２１は図面で左方に戻る。

ピストン４２１の駆動は、電動モータや油圧モータの回
転力を回転アームやクラウン等で往復動に変換したり、
油圧や空気圧の高速ピストン運動、さらにはりニアモー
タ等で行われる。こうして雪を連続的に成形することが
可能となる。

この空気輸送装置に、雪を大量にかつ迅速に供給する雪
掻取機が要求される。人力では能率が悪く、除雪車では
雪の吸引ができず、ブルドーザでは狭い路地や屋根の上
には適さない。

屋根の雪下ろしに用いる除雪装置としては、実開昭５９
−６５０２０号公報に開示されているものがある。この
装置は、地上に吸引装置を設置し、吸引ホースを屋根上
まで延長し、人間の操作による除雪方式をとっている。

しかし、この装置では能率が悪く、汎用性がない。

そこで、本出願人は先に、特願平１−１７３７５８号、
特願平１−２００９３６号、特願平１−２００９３７号
等において、いかなる地形、積雪の条件下においても、
高速で大量の雪を掻き収ることのできる雪掻取機を提案
している。

例えば、特願平１−１７３７５８号に開示しである雪掻
取機１は、第３図に示すように、雪掻取羽根１１を備え
たシャフト１２をハウジング１３の前方に回転自在に取
り付け、ハウジング１３に固定したモータ１４にシャフ
ト１２を連結し、シャフト１２にそってハウジング１３
の前方に雪掻散開口１３１を形成する。

シャフト１２にそってハウジング１３の後方に雪吸引輸
送管１５を設け、雪吸引輸送管１５の一端にブロア連結
端部１５１を形成し、雪吸引輸送管１５の中央部に雪吸
引口１５２を形成し、ハウジング１３の中央上部に継手
部１３２を設ける。

モータ１４がシャフト１２を回転すると、雪掻取羽根１
１が回転して、雪をハウジング１３の中央に掻き寄せる
。雪吸引輸送管５の端部１５１は輸送管路（図示せず）
をかいしてブロア（図示せず）に連結されている。ハウ
ジング１３の中央に掻き寄せられた雪は雪吸引口１５２
から管１５内に吸引される。また、大きく性状の変化す
る雪に対応するために、雪吸引口の大きさを調節する機
構（例えば開度謂節機）１５２１を設けてもよい。

前述のような雪成形機に、大量の雪を迅速に供給する必
要がある。積雪地または場所から雪を掻き収って、空気
輸送により雪塊成形機に直接供給した場合には、搬送空
気の影響を受け、また、効率も悪い。

したがって、雪掻取機と雪成形機との間に言分離機を設
ける必要がある。

しかしながら、従来においては、雪掻取機と雪成形機と
を有効に接続し、かつ、空気と雪とを効率よく分離する
装置がなかった。

そこで、本願出願人は、先に特願平１−２０２２７３号
において、雪の空気輸送システムにおいて、円滑に整合
しかつ効率よく空気と雪とを効率よく分離することので
きる言分離機を提案した。

この言分離機２の代表例としては、第４図に示すように
、縦長のハウジング２１１の上部に雪供給連結管２１１
１と空気排出口２１１２とを設け、ハウジング２１１の
底部に雪排出口２１１３を設ける。ハウジング２１１の
上部から垂下する衝突板２１２を設ける。ハウジング２
１１の中間部と底部とにそれぞれ仕切弁２１３、２１４
を設けて、上方貯雪室２１５と下方貯雪室２１６とを画
定する。両仕切弁２１３．２１４を交互に作動させて雪
２１７の排出を行う。

第４図に示す言分Ｍｆｆｌｆｉ２においては、その下部
には、貯雪室２１５と貯雪室２１６とがある。貯雪室２
１５と貯雪室２１６との間に仕切弁２１３があり、貯雪
室２１６の下部に仕切弁２１４がある。これらの貯雪室
２１５゜２１６と仕切弁２１３．２１４は雪２１７を言
分離機２がら排出するために設けである。仕切弁２１３
を閉にすると、貯雪室２１５に雪が貯えられる。

次に、仕切弁２１４を閉にした陵、仕切弁２１３を開に
すると、貯雪室２１５の雪２１７は貯雪室２１６へ落下
する。貯雪室２１６へ雪２１７が落下した後、仕切弁２
１３を閉にし、仕切弁２１４を開にすると、貯雪室２１
６内の雪が言分離機２の系外へ排出される。この弁操作
を繰り返すことによって言分ｇｌｆｉ２から間欠的に雪
が排出される。

次に雪塊を空気輸送する場合には、雪塊発射機が必要と
なる。一般に、円柱形または球形等の雪塊を空気輸送す
る場合には、仕切弁方式またはインジェクタ方式の雪発
射機がとられている。

仕切弁方式の発射機は、出入口に仕切弁を設けた発射室
内に雪塊を詰め、出口側仕切弁を開いて後方から空気を
吹き込んで発射するものである。

その代表例が特開昭５４−１０８３８３号公報に開示さ
れている。

しかし、この方式は仕切弁およびこれらに関連した制御
機器を多数必要とし、装置の費用が高くなる。さらに、
発射機への雪塊の装填、仕切弁の開閉、圧空の供給等に
時間を要し、雪輸送能力が小さい。

これを解決するために、本出願人は仕切弁や制御機器を
不要としたインジェクタ方式の発射機を前述の本出願人
に係る特許出願において開示した。

しかし、この方式では雪の輸送能力を大幅に向上させる
ことは困難であった。その理由は、輸送圧力を大きくと
れず、輸送距離が長くなると管路内の雪塊が閉塞するの
で、輸送できる雪量に限界があったからである。

そこで、本出願人は、先に特願平１−１６５６１１号、
特願平１−２０２２７２号において、雪塊の装填・発射
を簡易迅速化して輸送量を増加させるとともに、輸送圧
力を上げて輸送距離延ばすことができる雪発射機を提案
した。

例えば、特願平１−１６５１１号の雪発射＠５は、第５
図に示すように、雪成形機４でほぼ円筒形状の雪塊４９
に圧縮成形し、圧空管路５０９で雪塊４９を所定の位置
９まで輸送する雪の圧空式輸送装置に用いる。

雪発射機５は、第５図に示すように、所定の軸５１１の
まわりに回転自在に回転ドラム５１２を設け、ドラム５
１２の同心円上に所定のピッチで複数の円筒室５１２１
ａ　、５１．２１ｂ　、５１２１ｃ　、５１２１ｄをそ
れぞれ設ける。図示例では円筒室５１２１は９０度ピッ
チで４箇所設けられている。しかし、好ましくは、円筒
室５１２１は２〜６箇所がよい。

円筒室５１２１のうちの１つ（５１２１ａ）が所定の角
度位置（図示例では、鉛直方向上方位置）にきたときに
雪成形機４の出側管路５２１に連通させる。

円筒室５１２１のうちの別の１つ（５Ｌ２１ｃ　）が所
定の角度位置く図示例では、鉛直方向下方位置）にきた
ときに圧空管路５４の入口に連通させる。圧空管路５４
にはブロア６から圧空く例えば圧力０　、２　ｋｇ／ｃ
ｍ２）が供給される。

回転ドラム５１２は、ゼネバギヤ、インデックスカム等
の慣用の間欠回転機構５６によって、所定の時間間陽（
例えば０．５秒）で前記ピッチごとに間欠回転される。

回転ドラム５１２両側面を挟んで、第５図に示すように
、円板５７ａ、５７ｂが設けられている。円板５７ａ、
５７ｂは、機枠（図示せず）に固定される。

円板５７ａには、圧空管路５４に連通する穴が設けられ
ている。円板５７ｂには、雪および空気流入穴５７２ｂ
が設けられている。

回転ドラム５１２が静止しているときは、円筒室５１２
１のうちのいずれか１つ（図示例では、５１２１ａ）が
出側管路５２１に、また、別のいずれか１つ（図示例で
は、５１２１ｃ）が圧空管路５４に一致している。

このとき雪成形機４でほぼ円筒状に圧縮成形された雪塊
４９が円筒室５１２１　ａに押し込まれる。

次いで、間欠回転機構５６が作動して、回転ドラム５１
２を１ピツチだけ回転されて停止する。ドラム５１２の
回転のさいに雪塊４９は剪断されて円筒室５１２１　ａ
内にほぼ密封される。

トラム５１２の１ピツチ回転後、円筒室５１２１　ｄが
出側管路５２１に来て、同様に雪塊４９を供給される。

このようにして、円筒室５１２１は順次雪塊４９を装填
される。

一方、雪塊４９を装填された円筒室５１２１は、ドラム
５１２の１ピツチ回転ごとに圧空管路５４に一致され、
ブロア６からの圧空により圧空管路内に雪塊４９が発射
される。

回転ドラム５１２の回転中は、ドラム５１２の両側面に
よって、出側管路５２１、圧空管路５４は遮断されてい
る。

前述した本出願人に係る雪掻危機、雪分離機、雪成形機
、雪発射機等は、個々には優れた機能を発揮するもので
はあるがこれらを有効に組み合わせて、より強力に大量
の雪を遠距離に輸送するシステムが開発されていない。

前述した本出願人に係る特許出願のうちのいくつかにお
いては、そのような輸送システムの一例が示唆されてい
る。そのシステムは、第６図に示すように、雪掻取機１
と雪成形＠４とを管路１０２で連結し、雪成形機４と管
路１０２内を負圧にするためにブロア３を用いる。ブロ
ア３からの排気は圧空管路５０６によって雪発射機５に
連結された構成になっている。

しかし、このような輸送システムにおいては、管路の途
中で雪の閉塞が発生することがある。閉塞が一旦発生す
ると、長大な管路にそって点検を行って閉塞箇所を発見
し、その閉塞管路を収り外して清掃しなければならない
。そのために、雪の輸送に支障をきたすとともに多くの
人手と時間を要する。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、前述した雪の大量輸
送システムにおいて、管路内の雪の閉塞を防止するとと
もに、閉塞を簡易迅速に処理することのできる雪の輸送
システムを得ることにある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の雪の輸送システムは、積雪場にある雪を雪掻取
機によって掻き取ってブロアによる空気流を利用して雪
分離機に送り込み、そこで雪を分離して雪成形機に送り
、一定形状の雪塊に成形し、該雪塊を雪発射機からブロ
アによる空気圧を用いて順次発射し、所定の雪処理場ま
での管路を空気輸送するシステムにおいて、前記雪掻取
機と前記雪分離機とを結ぶ第１管路と、前記雪分離機と
前記ブロアとを結ぶ第２管路と、前記雪発射機と前記ブ
ロアとを結ぶ第３管路と、前記雪発射機と前記雪処理場
とを結ぶ第４管路とにそれぞれ所定数の圧力計を設け、
各圧力計からの検出信号を制闘機に入力し、各管路内の
圧力計からの検出圧力差および各管路間の圧力計からの
検出圧力差にもとづいて、管路内の雪閉塞傾向を判定し
、該判定結果にもとづいて、前記雪掻取機を停止すると
ともに前記ブロアの空気圧を制御することからなる手段
によって、上記課題を解決している。

なお、ブロア３とブロア６とは別のブロアもしくはコン
プレッサを用いてよいが、ブロア３の吐出側を第３管路
に接続することでブロア６をブロア３で兼ねてもよい。

（ホ）実施例 第１図を参照して、本発明の雪の輸送システムの実施例
について説明する。

本発明の雪の輸送システムは、積雪場８にある雪を雪掻
取機１によって掻き取ってブロア３による空気流を利用
して言分離去２に送り込み、そこで、雪を分離して雪成
形機４に送り、一定形状の雪塊に成形し、その雪塊を雪
発射＠４からブロア６による空気圧を用いて順次発射し
、所定の雪処理場９までの管路５０９を空気輸送する。

雪掻取機１、言分離ｖ！１２、雪成形機４、雪発射機５
は、例えば、前述した本出願人に係る特許出願にそれぞ
れ開示されているものを利用する。

本発明の雪の輸送システムにおいては、雪掻取機１と言
分離去２とを結ぶ第１管路１０２に所定数の圧力計ＩＰ
、２Ｐを設け、言分離去２とブロア３とを結ぶ第２管路
２０３に所定数の圧力計３Ｐを設け、雪発射機５とブロ
ア６とを結ぶ第３管路５０６に所定数の圧力計４Ｐを設
け、そして、雪発射機５と雪処理場９とを結ぶ第４管路
５０９に所定数の圧力計５Ｐ、６Ｐ、７Ｐ、８Ｐを設け
る。

各圧力計ＩＰ、２Ｐ、・・・・・・８Ｐからの検出信号
Ｐ１、Ｐ２、・・・・・・Ｐ８を制御機７に入力し、各
管路１０２．２０３．５０６．５０９内の圧力計からの
検出圧力差および各管路間の圧力計からの検出圧力差に
もとづいて、管路内の雪閉塞傾向を判定する。そして、
その判定結果にもとついて、雪掻取機１を停止するとと
もに、ブロア３またはブロア６の空気圧を制御する。

一般に、管路内における雪の閉塞は突然発生するもので
はなく、管内面に雪が徐々に付着堆積し、管横断面績を
次第に小さくし、閉塞に至るものである。管内の雪堆積
量と管路の圧力差の上昇とは正の相関関係にある。

そこで、管路（例えば１０２）が比較的長い場合には、
管路１０２を適当な区間に区切って、その区間での圧力
差Ｐ、−Ｐ２を求めておけば、その区間での管路閉塞傾
向は容易に発見できる。また、言分離器２および雪発射
ｔ１１５の出入側に圧力計３Ｐ、２Ｐおよび５Ｐ、４Ｐ
を設けておくことにより、これらの機器の異常をも早期
に発見できる。

圧力差が設定値を超えたとき、雪掻取機１の作動を一時
停止し、閉塞管路の送風量を増加させ、閉塞を解消させ
る。

（へ）効果 本発明によれば、下記の効果が得られる。

■　大量の雪を迅速に除雪でき、しかも足場、積雪条件
に影響を受けず、広く雪の輸送に利用できる６ ■　言分離器は大量に空気輸送されてくる雪を効率よく
処理して、次工程の雪成形機に送ることや、トラックに
積み込むことができ、また、全体的に小型軽量であるか
ら、いかなる条件の場所にも搬送設置することができる
。

■　圧縮成形と送込みとが１つのピストンの往復動のみ
で行われるため、保守要因が少なく同期不調による輸送
能力低下などのトラブルがない。

■　発射間隔を極めて短くできるため、輸送能力が大き
い、例えば直系１５０ｍｍの場合、従来法では、発射間
隔が２０〜３０秒であったが本発明では、０．５〜１秒
となる。

■　従来のような仕切弁およびそれに関連した制御機器
を不要とし、発射間隔を短縮し、輸送圧力を高めること
ができるので、安価で大量の雪を長距離輸送することが
可能となる。

■　いくつかの管路閉塞防止・解除機構を簡単に設けら
れるので、安定な輸送が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の雪の輸送システムの概略構成図。第２
図は本出願人に係る先願発明の雪成形機の縦断面図。第
３図は本出願人に係る先願発明の雪掻取機の縦断面図。 第４図は本出願人に係る先願発明の言分離去の縦断面図
。第５図は本出願人に係る先願発明の雪発射機の縦断面
図。第６図は本出願人に係る先願発明において示唆した
雪の輸送システムの概略構成図。 １・雪掻取機 ３・ブロア ５：雪発射機 ７：制御機 ９：雪処理場 ２　言分離去 ４：雪成形機 ６：ブロア ８：積雪場 ＩＰ、２Ｐ・・・：圧力計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 積雪場にある雪を雪掻取機によって掻き取ってブロアに
   よる空気流を利用して雪分離機に送り込み、そこで雪を
   分離して雪成形機に送り、一定形状の雪塊に成形し、該
   雪塊を雪発射機からブロアによる空気圧を用いて順次発
   射し、所定の雪処理場までの管路を空気輸送するシステ
   ムにおいて、前記雪掻取機と前記雪分離機とを結ぶ第１
   管路と、前記雪分離機と前記ブロアとを結ぶ第２管路と
   、前記雪発射機と前記ブロアとを結ぶ第３管路と、前記
   雪発射機と前記雪処理場とを結ぶ第４管路とにそれぞれ
   所定数の圧力計を設け、各圧力計からの検出信号を制御
   機に入力し、各管路内の圧力計からの検出圧力差および
   各管路間の圧力計からの検出圧力差にもとづいて、管路
   内の雪閉塞傾向を判定し、該判定結果にもとづいて、前
   記雪掻取機を停止するとともに前記ブロアの空気流を制
   御することを特徴とした雪の輸送システム。