JPH08193313A - 消雪用ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 降雪が少ないときでも、無駄な散水を行わ
ず、しかも路面上を面状に流れるようにし、消雪効果と
節水とを両立することができる消雪用ポンプ装置を提供
すること。 【構成】 水源から吸引した水を加圧して散水用配管に
供給する可変速ポンプ33と、この可変速ポンプの吐出圧
力を検出する圧力検出部40と、可変速ポンプに供給する
電力を可変するインバ−タ43と、圧力検出部40で検出さ
れた可変速ポンプの吐出圧力が目標圧力となるようにイ
ンバ−タを制御する目標圧力制御手段と、降雪強度を検
出する降雪検出器51と、インバ−タ43から可変速ポンプ
33に供給する電力をオン・オフし、そのオン時間とオフ
時間との時間比を降雪強度検出手段で検出された降雪強
度に応じて変化させるタイマ56とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は路面に降った雪を地下水
等により消雪するための消雪用ポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地下水等からの水をポンプ装置で道路下
の配管に送り込み配管に送り込み配管に設けたノズルか
ら地上に地下水を噴出するように構成した消雪装置が広
く知られている。

【０００３】このような消雪装置として、特開昭５６−
１６７０１１号公報（以下、従来技術１と称する）のよ
うな装置が知られている。この装置について図１１を参
照して説明する。ポンプ１は地下水源７の水を汲み上
げ、散水装置２へ送水する。そして、降雪強度感知器６
により少ない降雪が検出されると、自動開閉バルブ５を
開かれ、送水の一部を還流パイプ４より地下水源７へ戻
す制御が行われる。このため、散水装置２への送水は少
ない流量となる。

【０００４】一方、降雪強度感知器６により大きい降雪
が検出されると、自動開閉バルブ５が閉じられ、還流パ
イプ４から地下水源７への戻りは無くなり、散水装置２
への送水は大きい流量となる。このような装置には、還
流パイプを２本ないし数本の多連式にし散水装置２への
送水を多段階に調節するものも含まれる。

【０００５】次に、図１２及び図１３を参照して実開昭
６３−４５８１７号公報（以下、従来技術２と称する）
に開示された道路散水設備の水量制御装置について説明
する。この従来例２においては、送水ポンプ４を駆動す
るモータ６の回転速度を変化させる速度制御回路２６を
設け、この速度制御回路２６により図１３に示すように
ポンプ起動後所定時間は散水量を大きい値で運転し、所
定時間経過後は散水量を小さい値で運転するようにして
いる。

【０００６】この従来例２によれば、散水開始時は大流
量で運転するため、散水開始までの間に既に積もってい
る雪を消雪することができ、その後は小流量で運転する
ため、装置として節水を計ることができる。

【０００７】次に、図１４及び図１５を参照して特公平
４−４７０８１号公報（以下、従来技術３と称する）に
開示された融雪装置について説明する。この融雪装置
は、インバータ１３を用いて、地上部に設けられた圧力
検出器５での圧力を降雪強度の検知手段９の出力信号に
比例させるように制御している。

【０００８】この従来例３によれば、前述した従来技術
１と同様、散水量を降雪強度に比例させることができ
る。また、送水圧力の制御をインバータ１３で行うた
め、従来技術１のような多数の還流パイプを設けなくて
も同様の効果を得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術１、
３のいずれに於いても、次のような問題点が有る。すな
わち、降雪強度が小さいときは、降雪強度に見合った送
水圧力で送水すると、散水量が少ないため、散水が路面
状を面状に流れず、流れにみず道（水道）ができて、糸
状に流れ、その部分の雪しか融けず、消雪効果が不完全
となってしまう。

【００１０】消雪効果を完全にしようとすると、散水が
路面上を面状に流れるだけの送水量としなければなら
ず、消雪に必要な十分な量を越える散水を行うことにな
り、節水効果が不完全となってしまう。

【００１１】すなわち、地下水を散水して消雪を行った
後、道路の側溝へ流れ落ちるときの水温は、２度Ｃ前後
が望ましく、それより高いと水の無駄であり、それより
低いと凍結の恐がある。上述のように、降雪が少ないに
もかかわらず、面状に流れるだけの散水を行うと、側溝
に流れ落ちるときの水温は２度Ｃよりはるかに高い温度
となり、節水が不完全となってしまう。

【００１２】また、次の様な問題点も有る。すなわち、
図１５の曲線１８に示すように、送水圧力は散水量のほ
ぼ２乗に比例する。このため、特に降雪強度が小さい領
域では、送水圧力が少し変化するだけで散水量が大きく
変化してしまう。このため、十分な節水効果を得るため
には降雪強度の検出手段９として高精度のものを使用す
る必要があり、降雪強度の検出手段が高額となりがちで
あった。

【００１３】さらに、次の様な問題点も有る。降雪強度
の検出手段９は、風が弱いときには正確な降雪強度を出
力するが、風が強いと雪が飛ばされてしまい、センサー
部８が雪をキャッチしにくくなり、実際より小さい降雪
強度信号を出力してしまい、散水量が少なく制御され、
消雪が不完全となってしまう。このようなときでも十分
な消雪効果が得られるように送水圧力を設定すると、風
が弱いときには散水が過剰となり、節水が不完全となっ
てしまう。

【００１４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は降雪が少ないときでも、無駄な散水を行
わず、しかも路面上を面状に流れるようにし、消雪効果
と節水とを両立することができる消雪用ポンプ装置を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる消雪ポ
ンプ装置は、水源から吸引した水を加圧して散水用配管
に供給する可変速ポンプと、この可変速ポンプの吐出圧
力を検出する圧力検出手段と、上記可変速ポンプに供給
する電力を可変する電力可変手段と、上記圧力検出手段
で検出された可変速ポンプの吐出圧力が目標圧力となる
ように上記電力可変手段を制御する目標圧力制御手段
と、降雪強度を検出する降雪強度検出手段と、上記電力
可変手段から上記可変速ポンプに供給する電力をオン・
オフし、そのオン時間とオフ時間との時間比を上記降雪
強度検出手段で検出された降雪強度に応じて変化させる
時間比設定手段とを具備したことを特徴とする。

【００１６】請求項２に係わる消雪ポンプ装置は、水源
から吸引した水を加圧して散水用配管に供給する可変速
ポンプと、この可変速ポンプの吐出圧力を検出する圧力
検出手段と、上記可変速ポンプに供給する電力を可変す
る電力可変手段と、上記圧力検出手段で検出された可変
速ポンプの吐出圧力が目標圧力となるように上記電力可
変手段を制御する目標圧力制御手段と、降雪強度を検出
する降雪強度検出手段と、上記電力可変手段から上記可
変速ポンプに供給する電力をオン・オフし、上記降雪強
度検出手段で検出された降雪強度に応じてオン時間とオ
フ時間との比を増加させるように変化させる時間比設定
手段とを具備したことを特徴とする。

【００１７】請求項３に係わる消雪用ポンプ装置は、降
雪強度検出手段で検出された降雪強度が増加傾向にある
ときはそのまま上記時間比設定手段に出力し、上記降雪
強度検出手段で検出された降雪強度が減少傾向にあると
きは入力信号より遅く速度で減少させる調整手段を設け
たことを特徴とする。

【００１８】請求項４に係わる消雪用ポンプ装置は、水
源から吸引した水を加圧して散水用配管に供給する可変
速ポンプと、この可変速ポンプの吐出圧力を検出する圧
力検出手段と、上記可変速ポンプに供給する電力を可変
する電力可変手段と、上記圧力検出手段で検出された可
変速ポンプの吐出圧力が第１の目標圧力となるように上
記電力可変手段を制御する第１の目標圧力制御手段と、
上記圧力検出手段で検出された可変速ポンプの吐出圧力
が第１の目標圧力より小さい第２の目標圧力となるよう
に上記電力可変手段を制御する第２の目標圧力制御手段
と、降雪強度を検出する降雪強度検出手段と、上記降雪
強度検出手段で検出された降雪強度に応じて上記第１の
目標値あるいは第２の目標値を上記電力可変手段に出力
する時間比を増加させるように変化させる時間比設定手
段とを具備したことを特徴とする。

【００１９】

【作用】可変速ポンプの吐出圧力が目標圧力となるよう
に電力可変手段を制御し、降雪強度を検出する降雪強度
検出手段で検出された降雪強度に応じて可変速ポンプに
供給する電力をオン・オフし、そのオン時間とオフ時間
との時間比を変化させるようにしている。

【００２０】つまり、降雪強度が大きい場合には、オン
時間とオフ時間との時間比を大きくし、降雪強度が小さ
い場合には、オン時間とオフ時間との時間比を小さくす
るようにしている。

【００２１】従って、降雪が少ないときには、オン時間
を短くすることにより、無駄な散水を防ぐようにしてい
る。しかも、可変速ポンプの吐出圧力を目標圧力となる
ように制御するようにしているので、オン時間を短くし
て散水量を少なくした場合でも、水が路面を面状に流れ
るようにし、消雪効果を上げることができる。

【００２２】

【実施例】以下図面を参照して本発明の第１実施例に係
わる消雪用ポンプ装置について説明する。図１は本消雪
用ポンプ装置が採用された消雪装置の全体構成図であ
る。図１において、３１は地下水を蓄えている井戸であ
る。この井戸３１には、電動機３２及びこの電動機３２
により駆動される地下水を汲み上げるための可変速ポン
プ３３が沈められている。

【００２３】この可変速ポンプ３３の吐出側は送水管３
４、逆止弁３５、仕切弁３６を介して送水管３７に接続
されている。さらに、送水管３７の下流には、積雪を融
かすように複数の散水ノズル３８が設けられた散水管３
９が設けられている。

【００２４】送水管３４の地上部で、しかも逆止弁３５
の手前には、送水圧力を検出する圧力検出部４０が設け
られている。また、４１は交流電源である。この交流電
源４１から出力される交流電源はスイッチ４２を介して
可変電力手段であるインバ−タ４３に供給される。この
インバ−タ４３は後述する比例積分部５９から出力され
る速度信号ｆに応じた可変電力Ｐを電動機３２に出力す
る。

【００２５】また、５１は降雪検知器のセンサ部であ
る。このセンサ部５１は、降雪強度に応じた信号ｓを出
力し、この信号ｓは制御盤５０に設けられた降雪検知器
の本体部５２に内蔵される増幅部５３で増幅されて降雪
強度信号ｗとなり、比較部５４に出力される。

【００２６】また、比較部５４において、あらかじめ設
定部５５で設定された降雪強度設定値と、前述した降雪
強度信号ｗとが比較され、降雪強度信号ｗが設定値より
大きくなったときに出力信号ｄを出力し、スイッチ４２
を閉成する。このスイッチ４２の閉成により、交流電源
４１から出力される交流電力はインバータ４３へ供給さ
れる。また、逆に降雪強度信号ｗが設定値より小さくな
ると、図示しないタイマによって、数分間待ち時間を経
過した後、出力信号ｄをＯＦＦし、スイッチ４２を開成
する。

【００２７】降雪検出器のセンサ部５１は降雪位置に設
置されるもので、内部にヒ−タを備え、消雪した雪融水
が対向電極をぬらし、降雪量に応じてぬれ面積が変化す
るようになっており、ぬれ面積の変化を電気抵抗とし、
その結果、電流値ｓの変化となる。従って、このセンサ
部５１からの電流値ｓは増幅部５３で増幅され降雪に比
例した降雪強度信号ｗを出力する。

【００２８】また、降雪強度信号ｗはタイマ５６にも出
力される。このタイマ５６は、図２に示すように、所定
時間ｔ毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。そして、タイマ５
６は降雪強度信号ｗの１乗に比例してｔonの長さを増大
する。ｔONとｔOFF の合計は常に一定値ｔのなのでｔon
が長くなった分だけｔOFF は短くなる。降雪強度ｗが最
大付近のときにはｔOFF は０となり、出力信号ｃは常時
ＯＮとなる。

【００２９】タイマ５６のＯＮ／ＯＦＦ信号ｃはインバ
ータ４３へ出力される。この信号ｃがＯＮのときにはイ
ンバ−タ４３は運転を行なって可変電力ｐを電動機３２
に出力して、ポンプ３３を起動する。一方、信号ｃがＯ
ＦＦのときには、インバ−タ４３は運転を停止するた
め、インバ−タ４３から出力される可変電力ｐはゼロと
なる。

【００３０】５７は送水管３７の目標圧力ｍを設定する
設定部である。この設定部５７で設定された目標圧力ｍ
は比較部５８の＋端子に入力され、圧力検出部４０で検
出された送水管３７の圧力信号ｈはその−端子に入力さ
れる。この比較部５８は目標圧力ｍと圧力信号ｈとを比
較し、その偏差ｅを比例積分部５９に出力する。

【００３１】この比例積分部５９において、偏差ｅ（＝
ｍ−ｈ）は比例および積分され、速度信号ｆとしてイン
バータ４３へ出力する。ここで、圧力検出部４０で検出
された圧力信号ｈが目標圧力ｍより小さいと、比例積分
部５９から出力される速度信号ｆは増加し、インバ−タ
４３から電動機３２に出力される可変電力Ｐは増加する
ため、ポンプ３３の回転速度が増加して、送水圧力が増
加するように制御される。

【００３２】一方、圧力検出部４０で検出された圧力信
号ｈが目標圧力ｍより大きいと、比例積分部５９から出
力される速度信号ｆは減少し、インバ−タ４３から電動
機３２に出力される可変電力Ｐは減少されるため、ポン
プ３３の回転速度が減少して、送水圧力が減少するよう
に制御する。

【００３３】このようにして、ポンプ３３の送水圧力を
目標圧力ｍ一定となるように制御される。次に、上記の
ように構成された本発明の第１実施例の動作について説
明する。降雪検知器のセンサ５１から出力される降雪強
度に応じた信号ｓは降雪検知器の本体部５２に内蔵され
る増幅部５３で増幅されて降雪強度信号ｗとなり、比較
部５４に出力される。

【００３４】この比較部５４において、あらかじめ設定
部５５で設定された降雪強度設定値と、前述した降雪強
度信号ｗとが比較され、降雪強度信号ｗが設定値より大
きくなったときに出力信号ｄを出力し、スイッチ４２を
閉成する。このスイッチ４２の閉成により、交流電源４
１から出力される交流電力はインバータ４３に供給され
る。

【００３５】圧力検出部４０で検出された送水管３７の
圧力信号ｈは比較部５８の−端子に入力される。この比
較部５８は目標圧力ｍと圧力信号ｈとを比較し、その偏
差ｅを比例積分部５９に出力する。この比例積分部５９
において、偏差ｅ（＝ｍ−ｈ）は比例および積分され、
速度信号ｆとしてインバータ４３へ出力する。圧力検出
部４０で検出された圧力信号ｈが目標圧力ｍより小さい
と、比例積分部５９から出力される速度信号ｆは増加
し、インバ−タ４３から電動機３２に出力される可変電
力Ｐは増加するため、ポンプ３３の回転速度が増加し
て、送水圧力が増加するように制御される。

【００３６】一方、圧力検出部４０で検出された圧力信
号ｈが目標圧力ｍより大きいと、比例積分部５９から出
力される速度信号ｆは減少し、インバ−タ４３から電動
機３２に出力される可変電力Ｐは減少されるため、ポン
プ３３の回転速度が減少して、送水圧力が減少するよう
に制御する。

【００３７】このようにして、ポンプ３３の送水圧力を
目標圧力ｍ一定となるように制御される。増幅部５３か
ら出力される降雪強度信号ｗはタイマ５６にも出力され
る。このタイマ５６は、図２に示すように、所定時間ｔ
毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。そして、降雪強度信号ｗ
の１乗に比例してｔonの長さを増大する。ｔONとｔOFF
の合計は常に一定値ｔなのでｔonが長くなった分だけｔ
OFF は短くなる。降雪強度ｗが最大付近のときにはｔOF
F は０となり、出力信号ｃは常時ＯＮとなる。

【００３８】タイマ５６のＯＮ／ＯＦＦ信号ｃはインバ
ータ４３へ出力される。この信号ｃがＯＮのときにはイ
ンバータ４３が運転を開始し、信号ｃがＯＦＦのときに
はインバ−タ４３の運転が停止される。

【００３９】インバ−タ４３が運転すると、インバ−タ
４３は可変周波電力ｐを電動機３２へ出力してポンプ３
３を起動する。このポンプ３３が起動されると、井戸３
１に溜められている地下水は汲み上げられ、送水管３
４、逆止弁３５、仕切弁３６を介して送水管３７に送ら
れる。そして、送水管３７を介して送られた地下水は、
散水管３９に送られて、その散水ノズル３８から散水さ
れる。

【００４０】図５は散水ノズルからの散水状況を示す。
図５（ａ）は散水量が過小で散水にみず道（水道）がで
きた場合を示す。面状に流れず、糸状に流れるため、残
雪が残ってしまう。図５（ｂ）は散水が面状に流れてい
る場合を示す。消雪効果は良いが、降雪が少ないときに
は過剰散水となり、散水の温度に消雪能力を残したま
ま、側溝へ流れ落ちることになり、節水が困難となる。

【００４１】従来の、送水圧力を降雪強度に比例させる
方法では、降雪強度が小さいときでも、図５（ｂ）のよ
うに面状に散水するために必要以上の散水を必要とし
た。本願の方法では、降雪が少ないときは図５（ｂ）の
ような面状の散水を短時間行うことを繰り返し、降雪が
多いときは図５（ｂ）のような面状の散水を長時間行う
ことを繰り返す。散水を休止している時間は数十秒〜数
分であり、この時間は降雪強度が大きくなるほど短縮さ
れる。

【００４２】従って、散水を休止している間の積雪は極
めて少ない。この積雪は数十秒〜数分後には図５（ｂ）
の面状の散水によって消雪される。そして降雪強度に見
合った時間だけ面状の散水が行われるので、積雪が消滅
した頃に散水がふたたび停止する。このような散水は、
単位時間当たりの散水量に換算すると、降雪強度と散水
量が比例関係となり、消雪に必要でかつ十分な散水を行
うことができる。

【００４３】また、散水時間を降雪強度の１乗とするた
め、前述の従来の例のように、降雪強度が少し変化した
だけで、すなわち送水圧力を少し変化させただけで、散
水量が大幅に変化してしまう領域が生じない。このた
め、降雪検知器として特別な精度を必要とせず、一般的
な安価な降雪検知器を用いることができる。

【００４４】前述したように、タイマ５６の出力信号ｃ
のＯＮ／ＯＦＦによってポンプが送水と送水停止を繰り
返す。ここで、ある地域での最近の１シーズンの降雪デ
ータを図３及び図４に示す。

【００４５】図３（ａ）は１回の降雪時間の長さを示す
グラフである。図３（ａ）に示すように、雪が降り始め
てやむまでの時間は、１０分以下が１７％、３０分以下
が５４％というように短い時間が多い。同図に示すよう
に、降雪が１時間を越える長い降雪は２１％しか無い。
このように一般的に降雪時間は短いため、図２の送水と
送水停止のサイクルｔは数分以下に設定する。

【００４６】また、図３（ｂ）は雪が止んでから再び降
り始まるまでの時間の長さを示す。同図に示すように、
雪が止んでから１時間以内にまた降り始める場合が５２
％と多く、雪が止んでから２時間を越えて雪が降り始め
る場合は２７％しか無い。

【００４７】なお、図３（ｃ）は１シ−ズンの降雪日数
と延べ降雪時間と降雪回数を示す図である。一般の給水
用ポンプが年間１０００回以上起動するのに比べ、１シ
−ズルの降雪回数すなわち運転回数や運転時間は小さ
く、前述の様な運転停止を行なっても寿命への影響は無
い。

【００４８】次に、図４を参照して降雪中の状況につい
て説明する。降雪のパターンは様々であるが、図４の
（ａ）〜（ｄ）について説明する。図４（ａ）は雪が降
り始めて数分後にやむ場合、図４（ｂ）は雪が降ったり
やんだりを繰り返す場合、図４（ｃ）は雪が長時間降り
続ける場合、図４（ｄ）は風が強いときであり、実際の
降雪強度と異なって、不安定に変動している。

【００４９】このように、降雪のパターンは図４（ａ）
〜図４（ｂ）に示すように様々であるが、特に図４
（ｂ）や（ｄ）のように降雪強度の変化が激しいときに
は、ポンプ３３の吐出圧の変化も激しくなりやすいた
め、散水管３９を介する散水量の制御は困難であった。

【００５０】しかし、本願装置では、降雪強度に応じて
ポンプ３３を駆動する時間ｔonを制御するようにしたの
で、降雪強度の激しい変動が有っても、送水圧力は一定
で安定した運転を行う。また、送水時間ｔonを制御する
ので、降雪量に見合った散水を行うことができ、消雪効
果と節水が両立できる。

【００５１】次に、図６乃至図８を参照して本発明の第
２実施例について説明する。前述した第１実施例ではタ
イマ５６から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号ｃがＯＮのと
きには、ｔon時間だけ送水圧力を目標圧力ｍとして散水
を行ない、ＯＮ／ＯＦＦ信号ｃがＯＦＦのときは、ｔof
f 時間だけ送水圧力をゼロにして散水を停止するように
したが、この第２実施例ではＯＮ／ＯＦＦ信号ｃがＯＮ
のときには、ｔon時間だけ送水圧力を目標圧力ｍとして
多量の散水を行ない、ＯＮ／ＯＦＦ信号ｃがＯＦＦのと
きは、ｔoff 時間だけ送水圧力を目標圧力ｍ′（＜ｍ）
として少量の散水を行なうようにしている。

【００５２】図６は第２実施例に係わる本消雪用ポンプ
装置が採用された消雪装置の全体構成図であるが、図１
の構成と同一部分には同一番号を付し、その詳細な構成
の説明については省略する。

【００５３】この第２実施例では、送水管３７の目標圧
力を設定する設定部が２つある。つまり、５７は目標圧
力ｍを設定する設定部、５７′は目標圧力ｍ′を設定す
る設定部である。これら設定部５７あるいは５７′で設
定された目標圧力ｍ，目標圧力ｍ′はスイッチ６１を介
して比較部５８の＋端子に入力される。

【００５４】前述した第１実施例ではタイマ５６の出力
はインバ−タ４３に出力されていたが、この第２実施例
ではタイマ５６の出力はスイッチ６１に切替信号として
出力される。このスイッチ６１はＯＮ／ＯＦＦ信号ｃが
ＯＮのときは、設定部５７側に切り替えられ、ＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号ｃがＯＦＦのときは、設定部５７′側に切り替
えられる。

【００５５】次に、上記のように構成された本発明の第
２実施例の動作について説明する。降雪検知器のセンサ
５１から出力される降雪強度に応じた信号ｓは降雪検知
器の本体部５２に内蔵される増幅部５３で増幅されて降
雪強度信号ｗとなり、比較部５４に出力される。

【００５６】この比較部５４において、あらかじめ設定
部５５で設定された降雪強度設定値と、前述した降雪強
度信号ｗとが比較され、降雪強度信号ｗが設定値より大
きくなったときに出力信号ｄを出力し、スイッチ４２を
閉成する。このスイッチ４２の閉成により、交流電源４
１から出力される交流電力はインバータ４３に供給され
る。

【００５７】圧力検出部４０で検出された送水管３７の
圧力信号ｈは比較部５８の−端子に入力される。ところ
で、増幅部５３から出力される降雪強度信号ｗはタイマ
５６にも出力される。このタイマ５６は、図７に示すよ
うに、所定時間ｔ毎にＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。そし
て、タイマ５６は降雪強度信号ｗの１乗に比例してｔon
の長さを増大する。ｔONとｔOFF の合計は常に一定値ｔ
のなのでｔonが長くなった分だけｔOFF は短くなる。

【００５８】そして、ｔon時間の間は、設定部５７で設
定された目標圧力ｍが比較部５８の＋端子に出力され、
ｔoff 時間の間は、設定部５７′で設定された目標圧力
ｍ′（＜ｍ）が比較部５８の＋端子に出力される。

【００５９】この比較部５８は目標圧力ｍ（あるいは
ｍ′）と圧力信号ｈとを比較し、その偏差ｅを比例積分
部５９に出力する。この比例積分部５９において、偏差
ｅ（＝ｍ−ｈあるいはｍ′−ｈ）は比例および積分さ
れ、速度信号ｆとしてインバータ４３へ出力する。圧力
検出部４０で検出された圧力信号ｈが目標圧力ｍ（ある
いはｍ′）より小さいと、比例積分部５９から出力され
る速度信号ｆは増加し、インバ−タ４３から電動機３２
に出力される可変電力Ｐは増加するため、ポンプ３３の
回転速度が増加して、送水圧力が増加するように制御さ
れる。

【００６０】一方、圧力検出部４０で検出された圧力信
号ｈが目標圧力ｍ（あるいはｍ′）より大きいと、比例
積分部５９から出力される速度信号ｆは減少し、インバ
−タ４３から電動機３２に出力される可変電力Ｐは減少
されるため、ポンプ３３の回転速度が減少して、送水圧
力が減少するように制御する。

【００６１】このようにして、図７に示すようにポンプ
３３の送水圧力はｔon時間では目標圧力ｍ一定となるよ
うに、ｔoff 時間では目標圧力ｍ′一定となるように制
御される。つまり、ｔon時間ではポンプ３３を高速運転
させ、ｔoff 時間ではポンプ３３を低速運転させるよう
にしている。

【００６２】目標圧力ｍ′は散水ノズル３８からの散水
量が極小流量、たとえば数十リットル／毎分以下となる
ような圧力に設定される。こうすることにより、散水停
止時にもポンプを低速運転し、起動頻度を低減し、機器
の寿命を長くすることができる。

【００６３】つまり、電動機３２は一般的に図８に示す
ような構成を有している。図８において、７１は電動機
３２の回転子である。この回転子７１にもうけられた主
軸７２にはスラスト軸受の回転部７３が設けられ、スラ
スト軸受の固定部７４と回転摺動する。またラジアル軸
受７５によってラジアル方向の保持を行っている。電動
機３２内には不凍液が充填されており、これらの軸受が
潤滑される。

【００６４】このスラスト軸受は、低速時に摺動部の寿
命を縮める。このため、頻繁な起動停止を行うと電動機
３２の寿命を縮める。また、低速で運転したときも、摺
動部に不凍液の膜ができず寿命を縮める。このため、一
般には定格回転数の５０％以上で運転することが推奨さ
れている。

【００６５】前述のように送水停止中は電動機３２を低
速で運転することにより起動頻度を低減し、また、低速
運転中に完全に送水を停止していると、水温が上昇し、
機器の故障の原因となるため、水温が上昇しないよう
に、極小流量の送水を行う。また、５０％以下の回転数
で運転しないように、インバータ４３の出力周波数の最
低値は５０％に設定され、速度信号ｆが５０％以下のと
きでも５０％で運転することにより、長寿命化を計るこ
とができる。

【００６６】次に、図９及び図１０を参照して本発明の
第３実施例について説明する。前述した第１実施例では
増幅部５３から出力される降雪強度信号ｗは直接タイマ
５６に出力されていたが、この第３実施例では増幅部５
３から出力される降雪強度信号ｗは公知の傾斜応答変換
部８１を介して降雪強度信号ｗ′とされた後タイマ５６
に出力される。その以外の構成については、図１の構成
と同じであるので、それらの詳細な構成については省略
する。

【００６７】傾斜応答変換器８１は入力信号ｗの時間変
化速度が増加している場合には、その変化速度を制限し
ないでそのまま出力し、入力信号ｗの時間変化速度が減
少している場合には、『ｗの傾き＞ｗ′の傾き』であれ
ば、入力信号ｗ′の傾きａとし、『ｗの傾き＜ｗ′の傾
き』であれば、入力信号ｗをそのまま出力する。ここ
で、入力信号ｗのピ−クからの信号ｗ′の傾きａは一定
である。

【００６８】図９の降雪信号ｗは、傾斜応答変換器８１
で変化の速度が制限され、降雪強度信号ｗ′としてタイ
マ５６へ出力される。傾斜応答変換器８１は入力信号の
増大速度の制限値を無限大に、入力信号の減少速度の制
限値を数分に設定する。この結果、図１０（ａ），
（ｂ）に示すように、降雪強度信号ｗが増大するとき
は、増大速度の制限値が無限大に設定されているため、
降雪強度信号ｗには制限がかからず、そのままｗ′とし
て出力される。降雪強度信号ｗが減少するときは、数分
に制限されているため、降雪強度信号ｗより遅いスピー
ドで減少する。

【００６９】この結果タイマ５６への降雪強度信号ｗ′
は図１０（ａ）、（ｂ）に示すように一点鎖線でしめす
ようになめらかに変化する。このように、傾斜応答変換
器８１を設けることにより、図４（ｂ）に示すように、
雪が頻繁に降ったり止んだりするときや、図４（ｄ）に
示すように風で降雪強度信号が不安定に変動するときで
も安定した散水を行うことができる。

【００７０】なお、上記第１実施例では、散水と散水停
止の切替時には、目標圧力ｍとゼロに切り替えられてい
たが、圧力変化を所定の速度でゆっくり変化することに
より、散水の落下位置を変化させ、より均一な散水とす
ることも可能である。

【００７１】さらに、上記第１乃至第３実施例では、散
水量の制御をインバータ４３で行なうようにしたが、制
御弁など散水量が可変できる他の方法で行なうようにし
ても良い。

【００７２】さらに、第３実施例の傾斜応答変換器８１
のかわりに、降雪強度信号の減少速度を制限する他の手
段を用いても良い。例えば一時遅れ要素変換器などを用
いても良い。

【００７３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、降
雪が少ないときでも、無駄な散水を行わず、しかも路面
上を面状に流れるようにし、消雪効果と節水とを両立す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる消雪用ポンプ装置
が採用された消雪装置の全体構成図。

【図２】ＯＮ／ＯＦＦ信号ｃと送水圧力との関係を示す
タイミング図。

【図３】降雪状態を示す図。

【図４】降雪強度の時間変化を示す図。

【図５】散水ノズルから噴射される地下水及び積雪上で
の経路を示す図。

【図６】本発明の第２実施例に係わる消雪用ポンプ装置
が採用された消雪装置の全体構成図。

【図７】ＯＮ／ＯＦＦ信号ｃと送水圧力との関係を示す
タイミング図。

【図８】電動機の構成を示す断面図。

【図９】本発明の第３実施例に係わる消雪用ポンプ装置
が採用された消雪装置の全体構成図。

【図１０】降雪強度の時間変化を示す図。

【図１１】従来の消雪装置の構成を示す図。

【図１２】従来の水量制御装置を模式的に示す図。

【図１３】従来の水量制御装置の制御タイミングを示す
図。

【図１４】従来の融雪装置の構成を示す図。

【図１５】従来の融雪装置における各部の性能の関係を
示す図。

【符号の説明】

３１…井戸、３２…電動機、３３…可変速ポンプ、３４
…送水管、３５…逆止弁、３６…仕切弁、３７…送水
管、３８…散水ノズル、３９…散水管、４０…圧力検出
部、４１…交流電源、４２…スイッチ、４３…インバ−
タ、５１…センサ部、５３…増幅部、５４…比較部、５
５…設定部、５６…タイマ、５７…設定部、５８…比較
部、５９…比例積分部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水源から吸引した水を加圧して散水用配
   管に供給する可変速ポンプと、 この可変速ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段
   と、 上記可変速ポンプに供給する電力を可変する電力可変手
   段と、 上記圧力検出手段で検出された可変速ポンプの吐出圧力
   が目標圧力となるように上記電力可変手段を制御する目
   標圧力制御手段と、 降雪強度を検出する降雪強度検出手段と、 上記電力可変手段から上記可変速ポンプに供給する電力
   をオン・オフし、そのオン時間とオフ時間との時間比を
   上記降雪強度検出手段で検出された降雪強度に応じて変
   化させる時間比設定手段とを具備したことを特徴とする
   ポンプ装置。
2. 【請求項２】 水源から吸引した水を加圧して散水用配
   管に供給する可変速ポンプと、 この可変速ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段
   と、 上記可変速ポンプに供給する電力を可変する電力可変手
   段と、 上記圧力検出手段で検出された可変速ポンプの吐出圧力
   が目標圧力となるように上記電力可変手段を制御する目
   標圧力制御手段と、 降雪強度を検出する降雪強度検出手段と、 上記電力可変手段から上記可変速ポンプに供給する電力
   をオン・オフし、上記降雪強度検出手段で検出された降
   雪強度に応じてオン時間とオフ時間との比を増加させる
   ように変化させる時間比設定手段とを具備したことを特
   徴とする消雪用ポンプ装置。
3. 【請求項３】 上記降雪強度検出手段で検出された降雪
   強度が増加傾向にあるときはそのまま上記時間比設定手
   段に出力し、上記降雪強度検出手段で検出された降雪強
   度が減少傾向にあるときは入力信号より遅く速度で減少
   させる調整手段を設けたことを特徴とする請求項１ある
   いは請求項２記載の消雪用ポンプ装置。
4. 【請求項４】 水源から吸引した水を加圧して散水用配
   管に供給する可変速ポンプと、 この可変速ポンプの吐出圧力を検出する圧力検出手段
   と、 上記可変速ポンプに供給する電力を可変する電力可変手
   段と、 上記圧力検出手段で検出された可変速ポンプの吐出圧力
   が第１の目標圧力となるように上記電力可変手段を制御
   する第１の目標圧力制御手段と、 上記圧力検出手段で検出された可変速ポンプの吐出圧力
   が第１の目標圧力より小さい第２の目標圧力となるよう
   に上記電力可変手段を制御する第２の目標圧力制御手段
   と、 降雪強度を検出する降雪強度検出手段と、 上記降雪強度検出手段で検出された降雪強度に応じて上
   記第１の目標値あるいは第２の目標値を上記電力可変手
   段に出力する時間比を増加させるように変化させる時間
   比設定手段とを具備したことを特徴とする消雪用ポンプ
   装置。