JPH063462A

JPH063462A - 降雪センサ

Info

Publication number: JPH063462A
Application number: JP15788292A
Authority: JP
Inventors: Satoru Tanimoto; 悟谷本; Yoshikazu Yamamoto; 善和山本; Akikazu Kotaki; 暁一小滝; Mitsunari Irisawa; 充也入澤; Yoshikatsu Nakajima; 佳勝中島
Original assignee: SANPO SHOKAI KK
Current assignee: SANPO SHOKAI KK
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1994-01-11

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、正確に降雪を検出できる降雪セン
サを実現して融雪システムの自動運転を可能にする。【構成】２枚の梯子状電極５０，５１をずらせて上下に
配置した水滴センサ１６と、この水滴センサを加熱する
ヒータ１８と、外気の温度を検出する外気温センサとを
設け、電極５０，５１が捕らえた降雪粒子をヒータで解
かして水滴とすることによって電極５０，５１を導通さ
せ、さらに、この導通が降雪によるものか降雨によるも
のかを外気温センサで判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、降雪を検知し融雪シ
ステムなどを動作させる降雪センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】地中にパイプを埋設し、このパイプに温
めた液体を循環させることより地面の積雪を融かす融雪
システムが実用化されている。この融雪システムを効率
的に経済的に動作させるためには、降雪の有無を正しく
判断して動作／停止させる必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は正確に
降雪を検出することができるセンサが無かったため、融
雪システムの動作／停止は利用者が手動でスイッチをオ
ン／オフしていた。このため、利用者が起きていない夜
間の降雪には対応することができず、朝になって積雪を
発見してから動作させるため時間が掛かる欠点があっ
た。また、完全に融雪できても利用者が停止するまでは
動作しつづけるため、燃料の消費も多くなる欠点があっ
た。一方、不正確なセンサに頼ってスイッチをオン／オ
フした場合でも手動の場合と同様に、無駄な動作をさせ
て燃料を浪費するおそれがあり、降雪時に動作せず積雪
を許してしまうおそれもあった。

【０００４】この発明は、正確に降雪を検知でき、融雪
システムを自動運転できる降雪センサを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、２枚の梯子状電極をずらせて上下に配置した水滴
センサと、水滴センサを加熱するヒータと、外気の温度
を検出する外気温センサと、を設けたことを特徴とす
る。

【０００６】この出願の請求項２の発明は、２枚の梯子
状電極をずらせて上下に配置しその間に導電性の網を挿
入した水滴センサと、水滴センサを加熱するヒータと、
外気の温度を検出する外気温センサと、を設けたことを
特徴とする。

【０００７】この出願の請求項３の発明は、前記請求項
１または２の発明に加えて、前記水滴センサが導通し、
且つ、前記外気温センサが特定値以下のとき降雪である
と判定する判定手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】この発明では、２枚の梯子状電極をずらせて上
下に配置したことにより、降雪の粒子を的確に捕らえる
ことができる。降雪粒子は氷の結晶であるためそのまま
では導電性がないが、ヒータを設けたことによりこの粒
子を融解して導電性ある水滴とすることができる。この
水滴によって両電極が導通し降雪または降雨があること
を検知することができる。それが降雪か降雨かは外気温
センサの検出値によって判断する。一般的には気温が＋
３℃以下になれば雨から雪に変わると考えられるため、
この温度をしきい値にすればよい。

【０００９】なお、２枚の格子状電極の間に導電性の網
を挿入することにより、小さい降雪粒子（たとえば粉雪
など）も的確に捕らえることが可能になる。

【００１０】この降雪センサを融雪システムに適用する
ことにより、降雪の開始／停止を正確に検知することが
でき、これに基づいてボイラー，ポンプの駆動／停止を
制御することにより適切で経済的な融雪をすることが可
能になる。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明の実施例である降雪センサの
構成を示す図である。この降雪センサ１５は構造的には
脚部４０，アーム部４１および検出部４２からなってお
り、機能的には水滴センサ１６および外気温センサ１７
からなっている。このセンサは脚部４０をネジ止めする
ことによって家の外壁などの屋外に設置される。脚部４
０にはサーミスタなどの外気温センサ１７が内蔵されて
いる。検出部４２に水滴センサ１６が設けられている。
水滴センサ１６の断面図を同図（Ｂ）に示す。上下１対
に設けられたハシゴ状の基体４３，４４上に電極５０，
５１を設置し、これらの電極の間にステンレス製のネッ
ト５２を設けている。また、基体４３，４４内にはヒー
タ線１８が設けられている。電極５０，５１のオン／オ
フおよび外気温センサ１７の検出値は制御部に入力さ
れ、ヒータ線１８は＋３℃以下のときまたは電極５０，
５１が水滴によって導通しているとき制御部によって通
電される。

【００１２】降雪時には降雪粒子が電極５０，５１の間
（ネット５２）に捕らえられる。降雪がある場合は一般
的＋３℃以下であるため電極５０，５１およびネット５
２はヒータ１８によって加熱されており、その降雪粒子
は融解して水滴となり電極５０，５１を導通させる。ま
た、降雨時にもその水滴が電極５０，５１を導通させる
が、外気温センサ１７の検出値に基づいて降雪か降雨か
が判断される。

【００１３】一方、電極５０，５１がオンしているとき
には外気温に拘わらずヒータ１８を通電して雪または雨
の水滴を蒸発させる。降雪，降雨時には連続して水滴が
付着するため一部が蒸発しても導通が遮断されることが
なく、降雪，降雨がなくなると蒸発によって速やかに導
通が遮断される。これにより、降雪，降雨の終了を検出
することができる。

【００１４】図２は上記降雪センサを備えた融雪システ
ムの構成を示す図である。このシステムはボイラー１２
で温められた不凍液をポンプ１３を介してパイプ１４に
循環させ、このパイプが埋設されている地面Ｅ上の積雪
を解かすシステムである。設置規模（パイプ１４の埋設
規模）としては、家庭用のシステムの場合、数十平米〜
百数十平米程度である。一方、パイプ１４の系統数を複
数にすることにより設置規模を大きくすることができ数
千平米規模のシステムも施工可能である。ボイラー１２
のオン／オフ、ポンプ１３のオン／オフはコントローラ
１０が制御する。このコントローラはマイクロコンピュ
ータシステムで構成されている。このコントローラ１０
にはボイラー１２，ポンプ１３のほか、操作パネル１
１、前記降雪センサ１５および戻り水温センサ１９が接
続されている。操作パネル１１は図３に示す形状をして
いる。また戻り水温センサ１９はパイプ１４を循環して
戻ってきた不凍液の水温を検出するためのセンサであ
る。

【００１５】図３は操作パネルを示す図である。操作パ
ネル１１には、スイッチとして電源スイッチ２０，手動
スイッチ２１，燃焼スイッチ２２，アップキー２３ａ，
ダウンキー２３ｂおよび選択キー２４が設けられてい
る。電源スイッチ２０はこの操作パネル部の電源をオン
するスイッチである。この電源スイッチ２０をオンする
と、システムは自動モードで動作を開始する。自動モー
ドは、降雪を検知した場合に自動的に融雪動作がスター
トし、融雪が完了したと判断したとき自動的に融雪動作
をストップするモードである。一方、電源オンののち手
動スイッチ２１をオンすると手動モードの動作を開始す
る。手動モードは、センサの検出状態に拘わらずスイッ
チ操作による動作を行うモードである。手動スイッチ２
１がオンされるとポンプ１３の運転のみスタートする
（ＭＯＤＥ１）。また、手動モードにしたのち燃焼スイ
ッチ２２をオンするとボイラー１２の燃焼もスタートす
る（ＭＯＤＥ２）。選択キー２４およびアップキー２３
ａ，ダウンキー２３ｂは、外気温，通常時（非積雪時）
の戻り水温，降雪時の戻り水温のしきい値を設定すると
き操作される。選択キー２４でこのうちいずれか１つを
選択し、アップキー２３ａ，ダウンキー２３ｂで設定値
を１度づつ上下する。

【００１６】また、操作パネル１１には、外気温表示器
２５，戻り水温表示器２６，電源ランプ２８，ポンプ作
動ランプ２９，燃焼ランプ３０，手動モードランプ３
１，外気温設定ランプ３２，通常戻り水温設定ランプ３
３，積雪戻り水温設定ランプ３４が設けられている。外
気温表示器２５は外気温センサ１７の検出値を表示す
る。戻り水温表示器２６は戻り水温センサ１９の検出値
を表示する。電源ランプ２８は電源スイッチ２０がオン
されたとき点灯する。ポンプ作動ランプ２９はポンプ１
３が作動しているとき（ＭＯＤＥ１またはＭＯＤＥ２）
点灯する。燃焼ランプ３０はボイラー１２が作動してい
るとき（ＭＯＤＥ２）点灯する。手動モードランプ３１
は手動スイッチ２１がオンされて手動モードのとき点灯
する。外気温設定ランプ３２，通常戻り水温設定ランプ
３３，積雪戻り水温設定ランプ３４は外気温，通常時の
戻り水温，積雪時の戻り水温の設定モードのとき点灯す
る。このとき外気温表示器２５，戻り水温表示器２６は
設定値を表示する。

【００１７】ここで、降雪か降雨かの判断は外気温によ
って行われる。このしきい値は、上記操作で利用者が設
定できるが、一般的には外気温が＋３℃（ＴＯ）以下で
あれば降雪と判断する。また、戻り水温はボイラーのオ
ン／オフのしきい値として用いられるが、一般的には、
通常設定値ＴＷＮ（非降雪時）は＋５℃であり、降雪時
設定値ＴＷＳは＋２５℃である。

【００１８】図４は同システムの動作を示すフローチャ
ートである。同図（Ａ）はメインルーチンを示す。操作
パネルの電源スイッチがオンされるとイニシャル設定動
作を実行する（ｓ１）。つぎにＭＯＤＥ０をセットする
（ｓ２）。ＭＯＤＥ０とはボイラーもポンプもオフの状
態をいう。つぎに外気温センサを読み取る（ｓ３）。

【００１９】読み取った外気温が降雪設定温度ＴＯ（＋
３℃）以下の場合には降雪の可能性があるとしてＭＯＤ
Ｅ１に移行する（ｓ４，ｓ５）。ＭＯＤＥ１とはボイラ
ーがオフのままポンプをオンするモードである。この動
作で不凍液をパイプ１４内を循環させて液温を地中温度
と均一化することができ、戻り水温で地中温度を検出す
ることができる。これによって降雪の開始と同時に融雪
動作に入ることができる。したがって、ＭＯＤＥ１は融
雪の準備動作ということができる。ｓ６では、パイプ１
４を循環して戻ってきた不凍液の水温および降雪センサ
の検出内容を読み取る。戻り水温が降雪設定温度ＴＷＳ
（＋２５℃）以下で且つ降雪を検出した場合（水滴セン
サ１６がオンしており、外気温センサの検出値が＋３℃
以下の場合）には積雪し易い状態であるとしてボイラー
１２を作動させる（ｓ７，ｓ８：ＭＯＤＥ２）。これに
より、積雪する前に降雪を融かすことができる。雪が降
り止んでいても戻り水温が通常設定温度ＴＷＮ（＋５
℃）以下の場合にはボイラー１２の作動を継続する（ｓ
７，ｓ８）。まだ、積雪が残っている可能性があるから
である。雪が降っていても戻り水温が降雪設定温度より
高い場合および雪が降りやんで戻り水温が通常設定温度
より高い場合には、ともに積雪の可能性なしとしてＭＯ
ＤＥ１にもどる。

【００２０】このメインルーチンのどの場面において
も、手動スイッチ２１がオンされた場合には、手動スイ
ッチサブルーチン（同図（Ｂ))に入る。手動スイッチ２
１がオンされると強制的にＭＯＤＥ１の動作を実行する
（ｓ１０）。この動作はテストや強制動作のために行わ
れる。こののち手動スイッチ２１のオフがあればメイン
ルーチンのｓ２に復帰する（ｓ１１）。また、燃焼スイ
ッチ２２がオンされた場合にはＭＯＤＥ２の動作に入る
（ｓ１２，ｓ１３）。この場合でも、手動スイッチ２１
がオフされた場合には直接メインルーチンのｓ２の動作
に復帰する（ｓ１５）。また燃焼スイッチ２１がオフさ
れた場合にはＭＯＤＥ１のモードに復帰する（ｓ１
４）。

【００２１】なお、ヒータ１８は外気温センサ１７の検
出値が＋３℃以下のときに加えて水滴センサ１６が導通
しているときも通電される。これは降雪を融かして水滴
にするためと水滴を速やかに蒸発させるためである。

【００２２】さらに、図５，図６に前記降雪センサを用
いた他の融雪システムの構成を示す。この融雪システム
では図２の融雪システムの構成に加えてパイプ１４を埋
設している地面下３ｃｍ程度の深さに地中温センサ６０
を埋設して地中温を検出し、この検出値に基づいてボイ
ラー１２のオン／オフを制御するようにしている。これ
により、燃料の消費を軽減するようにしている。このた
め、操作パネル１１には地中温表示器２７および通常設
定値，降雪時設定値を設定するとき点灯する通常地中温
設定ランプ３５，積雪地中温設定ランプ３６が設けられ
ている。

【００２３】なお、上記実施例では降雪センサの脚部４
０を建物の壁面に直接取り付けるようにしているが、壁
面に凸型のマウント金具を取り付け、この上に脚部４０
を固定するようにしてもよい。このようにすることによ
り、建物内の暖房熱が降雪センサの外気温センサに影響
を与えることがなくなる。

【００２４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、２枚の
梯子状電極をずらせて上下に配置したことによって降雪
粒子を的確に捕らえることができ、ヒータを設けたこと
によりその降雪粒子を水滴に変え、前記梯子状電極を導
通させることができる。また、外気温センサを設けたこ
とにより導通の原因が降雪か降雨かを正しく判断するこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例である降雪センサの構成を示
す図

【図２】同降雪センサが適用される融雪システムの構成
を示す図

【図３】同融雪システムの操作パネルを示す図

【図４】同融雪システムの動作を示すフローチャート

【図５】前記降雪センサが適用される他の融雪システム
の構成を示す図

【図６】同融雪システムの操作パネルを示す図

【符号の説明】

１５−降雪センサ１６−水滴センサ１７−外気温センサ１８−ヒータ５０，５１−（梯子状）電極５２−ネット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者入澤充也札幌市中央区北１条西３丁目株式会社普門塾内 (72)発明者中島佳勝札幌市中央区北１条西３丁目株式会社普門塾内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の梯子状電極をずらせて上下に配置
した水滴センサと、水滴センサを加熱するヒータと、外
気の温度を検出する外気温センサと、を設けたことを特
徴とする降雪センサ。
【請求項２】２枚の梯子状電極をずらせて上下に配置
しその間に導電性の網を挿入した水滴センサと、水滴セ
ンサを加熱するヒータと、外気の温度を検出する外気温
センサと、を設けたことを特徴とする降雪センサ。
【請求項３】前記水滴センサが導通し、且つ、前記外
気温センサの検出値が特定値以下のとき降雪であると判
定する判定手段を備えた請求項１または２記載の降雪セ
ンサ。