JPH0827713A - 降雪融解熱量及び凍結防止熱量の連続計測制御一体化装置、及び凍結防止制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路面の融雪や凍結防止を行う為の制御装置で
あって、融雪並びに凍結防止設備へ必要最小限のエネル
ギーを供給するように制御し、又誤動作を生じることな
く信頼性の高い降雪融解熱量及び凍結防止熱量の連続計
測制御一体化装置の提供。 【構成】 降雪、積雪並びに凍結状態を感知する為の熱
量計測部を有し、該熱量計測部は降雪を受ける受雪盤と
該受雪盤の周囲には雪粒子を感知するセンサー、積雪を
感知するセンサー、それに水分を感知するセンサーを備
え、又受雪盤は路面想定材からなる疑似路面を構成し、
内部には電気発熱体と温度センサーを埋設し、受雪盤の
表面は無雪状態が保たれるように降雪の融解熱量を演算
し、又表面温度が−０℃になるように電気発熱体に電力
を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冬期道路の維持管理に
おける融雪や凍結防止のための、熱量計測と制御装置に
関するものであり、さらに詳しくは、刻々と変化する気
象状況下での降雪を融雪するのに必要な熱量として計測
し、さらに、降雪中や降雪後における路面の凍結を防止
するために必要な熱量を計測し、つづいて迅速で的確な
熱収支演算による融雪並びに凍結防止の制御を可能とし
ながら、加えて、雪粒子の計測結果から得られた降雪の
状況や気温と凍結防止熱量の計測値から凍結の程度を外
部に出力して、道路への凍結防止剤の散布を的確に判断
するための情報を提供するこれらの機能を、一体的に提
供する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】雪国共通の悩みである冬期間における雪
害や凍結に関し、融雪や凍結防止技術は除排雪とともに
代表的な雪対策技術である。本来融雪及び凍結防止と
は、雪を融かすに必要な熱量を他から与えられることに
より成立し、それには熱収支が過不足なく行なわれるこ
とが必要である。従来の融雪や凍結防止技術には、散水
融雪、温水パイプ、電熱線融雪、薬剤散布等がある。

【０００３】この融雪や凍結防止技術に不可欠なのが、
降雪・凍結を検知する技術と熱量を計測する技術であ
る。従来、降雪を検知する方法には、赤外線などの光線
が降雪によって遮断されることにより検知するか、降っ
てきた雪粒子に光線が当たって反射したことで降雪を検
知するか、または降ってきた雪粒子が光線を遮った回数
で降雪程度を検知するか、さらに降ってきた雪粒子に光
線が当たって反射した数で降雪程度を検知する方法が一
般的に知られている。

【０００４】一方、凍結を検知する方法は、氷点下の気
温を検知することで対応する方法や、特願昭６２−１０
９３７４に見られる疑似路面の表面を常に湿らせてその
電導率を測定して凍結を検知する方法、又は路面の表面
温度を接触式若しくは非接触式で測定し、０℃を境に凍
結を検知する方法がある。さらに、降雪量に対応した融
雪の制御を行なう方法には、融雪用水が仕事をした結果
である帰還水の温度を検出する方法や、特願昭６３−３
３０００３に見られる熱量計測盤で降雪を受け、必要な
融解熱量を計測する方法がある。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】現在、道路用融雪設
備で最も大きな課題は、融雪後に生じる路面凍結を克服
するセンサー技術である。融雪設備の方式で最も多く用
いられている散水融雪は、路面の積雪を融解するために
地下水や河川水を道路に散水するものであるがゆえに、
散水後の凍結を助長する可能性が大きい。

【０００６】散水融雪が始まった時代においては円滑な
交通を確保するといった観点で十分にその目的を達して
きたが、設備が増大する毎に路面凍結による二次的問題
がクローズアップされてきた。この路面凍結に対する技
術として従来は、気温が低くなると散水を停止するか、
また散水中に気温が低下した場合は、気温が上昇するま
で、散水を連続する等の方法が用いられてきた。

【０００７】しかし、降雪中に気温が低下した場合に凍
結を防止する為に散水を停止する方法では融雪の機能が
なくなってしまう。また気温が上昇するまで散水を連続
する方法では、必要以上に水を浪費する状況を生んでし
まう。特に、地下水を用いた散水融雪では、地下水の枯
渇が社会問題となっている。さらに、電気や石油の熱量
を利用する融雪設備では、エネルギーの浪費に拍車をか
ける結果となっている。

【０００８】また、疑似路面を常に湿らせて表面の電導
率を測定して凍結を検知する方法では、疑似路面上の積
雪を防止する屋根を取り付けてあるため、放射冷却が遮
られて凍結感知が遅れる傾向にあり、的確な凍結防止制
御になり得ない欠点がある。以上の理由としては、次の
ような放射冷却現象に対する対応に問題点があった。す
なわち、凍結の多くは夜間の晴天時に発生する。多量の
積雪をもたらす降雪時の気温は０℃に近く、その時の天
空は厚い雪雲に覆われている。降雪が止む時は天空の雪
雲が少なくなり降雪がなくなる。

【０００９】降雪が止んだ後、天空に存在する雲の割合
が少なくなるか、晴天に近い状態になると、放射冷却に
よって路面の熱が急激に奪われて凍結する。地表近くの
空気は放射冷却で地上の物体が冷却される事で間接的に
徐々に低下する。厚い雲に覆われて雪が降る気象状態で
は路面凍結が発生しないことは経験的に知られている。
厚い雪雲に覆われた降雪時の気温は、ほぼ＋１℃〜−４
℃の範囲にある。

【００１０】ここで、降雪後の凍結状況をみると、降雪
が止んで星が見え始めると凍結が生じやすくなり、天空
の雲が少なくなると、急激に凍結に至るようである。こ
の時の気温が＋１℃でも凍結が生じ、スリップ事故が発
生するケースがある。このことは、凍結現象の発生を外
気温度の計測のみでは評価できないことを証明してい
る。

【００１１】さらに、路面の表面温度を測定する方法で
は、水の潜熱による０℃の水が氷に変化するまでの状況
を判断することは不可能である。特に、路面温度を非接
触方式において測定する場合、計測機器の測定誤差を考
慮しなければならない為に、車輌通行の安全を図る上で
凍結を判定するための温度を０℃より、より以上に高い
点で設定しなければならず、凍結判定は不確実で、エネ
ルギーを浪費する制御になる。

【００１２】また、散水融雪の路面では融雪水の均一な
散水が不可能で、路面温度にむらが生じ、温度測定方式
では測定点が限定される為に、路面全体から観ると測定
結果は的確な値とは成り得ず、制御の結果に疑問が生じ
る。降雪に対する制御では、ON−OFF 制御の降雪センサ
ーが用いられている。これは路面に着雪する前に運転が
開始される為、路面着雪の発生しない次の代表的な２つ
の降雪現象に対して動作するという問題点がある。

【００１３】一つには、比較的気温が高い状況での降雪
現象、あるいは弱い降雪現象の時に、路面に着雪しない
状態で動作するケースである。二つめに、降雪現象の強
さと継続性から路面着雪が発生しない場合でも動作する
ケースである。また、雪以外の現象（霧、木の葉の落
下、昆虫等）での誤動作が起きることも多い。更に、ON
−OFF 制御の降雪センサーは、降雪量が変化しても一定
の熱量を路面に与え続ける単純で画一的な制御であるた
め、降雪量に対し融雪能力に余裕がある場合は熱量を浪
費し、融雪能力が不足する場合は路面に雪が残った状態
で停止する等の不具合が生じている。

【００１４】また、融雪用水が仕事をした結果である帰
還水の温度を検出する方法では、０℃の水が保有する潜
熱量を知ることは出来ない為、帰還水を常時プラス温度
としなければ制御出来ず、熱量に無駄が生じる欠点があ
る。さらに、特願昭６３−３３０００３技術では、降雪
量に見合った融雪熱量を制御する機能は満足している
が、路面への着雪感知機能や凍結を感知する機能が無
く、降雪後の凍結には対応できないという問題点があっ
た。また、従来のセンサーには降雪の状態や制御の結果
等の融雪や凍結に関するデーターを記憶する機能が無い
ため、将来における融雪設備の改善や省エネ・省資源を
さらに進めるための具体的な資料が得られない等の問題
点がある。

【００１５】本発明は、融雪後に生じる路面凍結を克服
するセンサー技術の開発を中心に上記問題点を解決し、
降雪及び路面着雪を検知する技術と、凍結を的確に検知
する技術を一体的装置として構成し、降雪から凍結に至
る各熱量を即時的連続的に計測することにより、融雪や
凍結を防止するために必要な熱量を制御して、降雪が止
んだ後に生ずる凍結に対応出来るものとする。

【００１６】加えて、刻々と変化する気象状況下で、的
確にとらえた融雪及び凍結防止に必要な熱量や気温の情
報を装置の外部に出力し、降雪や凍結に関する気象情報
の提供機器として活かすことを可能とする。さらに、装
置に一体的に装備したＩＣカードに、装置内で得られる
各計測信号や制御に関する信号、並びに内部の演算に関
する設定事項等の全てのデーターを、暦を含めた時間と
ともに記憶する機能等を設けることで将来の技術革新に
資することも可能とする技術を提供する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】以上のように、これから
の融雪設備は、降雪の現象を正確にとらえて、その後に
発生する路面の着雪を的確に感知し、さらに、融雪後の
路面凍結をも的確に予測して、降雪の程度や凍結の程度
に見合った熱量を過不足無く与え、省エネや省資源の制
御を行ないつつ、積雪や凍結の無い安全な道路を提供す
る機能が求められている。この目的達成のため、以下の
着雪及び凍結発生のメカニズムに注目する。すなわち、
路面への着雪は降雪の継続性とその程度に対し、路面が
保有する熱量が融雪能力を失った時点から発生する。

【００１８】また、路面への着雪は、日中と夜間では太
陽輻射熱の程度や夜間の放射冷却の程度、さらに気温等
の気象状況によってその発生の早さが異なる。路面が保
有する熱量は、降雪の前の気象の経歴、例えば、日中に
おいて太陽の輻射熱を蓄えた状態か、又は降雪が連続し
て地熱を失った状態か、夜間の放射冷却がどの程度か、
空気温度・湿度・風速等の継続的な変化がどの程度か等
の状況によって異なってくる。融雪後の路面凍結は、路
面に残留する水が、路面が保有する熱量以上に気象によ
って熱が奪われた結果生じるものである。

【００１９】本発明は、実際の路面が受ける以上のよう
な状況と、相似的状況を呈する疑似路面として路盤想定
材５を設け、路盤想定材５の上部表面を受雪盤１２とす
る。路盤想定材５は、実際の路面と相似な構造とし、ア
スファルト並びに路盤材に近似した熱容量と熱伝導率の
素材で構成し、太陽の輻射熱や放射冷却等の気象状況に
よる熱的影響を実際の路面に近似した状態で構成する。
その路盤想定材５の表面である受雪盤１２に表面温度感
知器１を取り付け、表面温度感知器１の下に電気発熱体
４を設ける。路盤想定材５の中心付近には内部温度感知
器２を、路盤想定材５の下部には低部温度感知器３を取
り付ける。

【００２０】また、路盤想定材５が保有する熱量が低部
から失われるのを防ぐための断熱材６を設ける。受雪盤
１２の上には、積雪を感知するための対向する積雪感知
光電装置９を設け、その上に、受雪盤１２に乗る降雪の
雪粒子７を感知するための対向する雪粒子感知光電装置
８を設ける。また、受雪盤１２とほぼ同じ高さに位置す
る所に、雪を溶かす加熱装置を内蔵した水分感知器１０
を設ける。ここで、凍結熱量計測値Ｂと凍結防止運転指
令信号Ｈ並びに設備能力制御値Ｄの発生方法について簡
単に述べる。

【００２１】積雪感知光電装置９と積雪信号変換器３
２、及びＣＰＵ演算回路２６で演算した結果得られる降
雪の融解熱量を計測する機能によって、受雪盤１２の表
面は無雪状態が保たれる。そのことを利用して、受雪盤
１２の表面温度を表面温度感知器１で感知して、設定温
度を−０℃に保つように電気発熱体４に電力(ホ) の供給
を行なう（ここで、−０℃とは０℃に近いマイナス温度
を言う）。

【００２２】その供給した電力ホをＣＰＵ演算回路２６
によって凍結防止に必要な熱量として演算し、凍結熱量
計測値Ｂとして求めて外部に出力する。そして、凍結防
止運転指令信号Ｈで、融雪設備あるいは凍結防止設備を
運転し、その融雪設備あるいは凍結防止設備の熱量的な
最大能力と、凍結熱量計測値Ｂとを比較演算した結果求
められる設備能力制御値Ｄによって、融雪設備あるいは
凍結防止設備を制御する。その結果、その時々に変化す
る凍結防止に必要な熱量を、路面に供給することで的確
な凍結防止制御を可能とする。

【００２３】ここで、降雪の融解熱量を計測する方法を
述べる。雪粒子感知光電装置８と雪粒子信号変換器３１
で得られる雪粒子信号(イ) は、高速入力回路２０で計数
時間毎の雪粒子数を計数する。ＣＰＵ演算回路２６内部
では、雪粒子を計数する時間と計数値、及び表面温度信
号(ニ) で得られる受雪盤１２の温度を降雪感知温度とし
て、さらに気温信号(ホ) から降雪領域温度として各々を
設定してある。その時、計数時間内の計数値が設定値を
越え、かつ設定した各々の温度を満足すれば、降雪とし
て判断してリレー出力回路２８から降雪感知信号Ｅを出
力する。

【００２４】この降雪信号Ｅを確認し、受雪盤１２の上
に積もる雪粒子７で積雪感知光電装置９の光線が遮ら
れ、積雪信号変換器３２は積雪信号(ハ) を出力する。そ
の信号は入力処理回路２２に至る。水分感知器１０は降
雪を溶かして水分信号(リ) として入力処理回路２２に至
る。ＣＰＵ演算回路２６では、降雪感知信号Ｅ及び水分
信号(リ) と積雪信号ハの条件が同時に成立した時点で、
着雪感知信号Ｆと融雪運転指令信号Ｇを出力し、さらに
条件が同時に成立している間に熱量供給電源２４から電
気発熱体４へ電力(ホ) を供給し、その供給電力量(カ) を
演算して融雪熱量計測値Ｃを求める。

【００２５】この降雪を融解する熱量計測の一連の動作
によって受雪盤１２は無雪状態を確保する。降雪量に見
合った融雪の制御は、融雪熱量計測値Ｃと融雪設備等の
熱量的最大能力とを比較演算した結果である設備能力制
御値Ｄによって、時々刻々と変化する降雪に対し的確に
融雪設備等を制御する。

【００２６】ＩＣカード情報記憶部３０では、雪粒子信
号(イ) ・判定値信号(ロ) ・積雪信号(ハ) ・水分信号(リ)
・表面温度信号(ニ) ・内部温度信号(ヘ) ・低部温度信号
(ト)・気温計測信号Ａ・凍結熱量計測値Ｂ・融雪熱量計
測値Ｃ・設備能力制御値Ｄ・降雪感知信号Ｅ・着雪感知
信号Ｆ・融雪運転指令信号Ｇ・凍結防止運転指令信号Ｈ
・延長運転確認信号Ｉ・装置異常信号Ｊ・融雪運転確認
信号(ヌ) ・融雪設備故障信号(ル) 及び全ての人為的に可
変可能な設定値を暦を含めた時間とともに、データーを
記憶している。以上で述べた各々の機能を一体的装置で
構成する。なお、このＩＣカードに記憶したデーター
は、本装置とは別に準備したコンピューターでの解析を
可能とする。以下、本発明に係る実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

【００２７】

【実施例】図１、図２は熱量計測部を表した概略図であ
り、中央には受雪盤１２を有し、該受雪盤１２の周囲に
は雪粒子感知光電装置８、８…と、積雪感知光電装置
９、９…が設けられ、しかも対を成して対向した位置に
配置されている。また、受雪盤１２の周囲には水分感知
器１０、１０…が配置されている。受雪盤１２は図２に
断面を表しているように、路盤想定材５と断熱材６から
なり、路盤想定材５には、表面温度感知器１と、内部温
度感知器２、及び低部温度感知器３を埋設し、更に表面
部には電気発熱体４、４…が埋められている。

【００２８】上記路盤想定材５に埋め込んだ表面温度感
知器１で表面温度を感知して、設定温度以下にならない
ように、電気発熱体４に電力(ホ) を供給して所定の温度
に保つ。通常の設定温度は−０℃付近である。この供給
電力量(カ) は、実際の路面表面温度を−０℃に保つに要
する電力量に近似する為、供給した電力量を熱量の単位
カロリーに換算すれば、路面の凍結を防止する熱量とし
て評価出来る。

【００２９】降雪感知の方法を述べるに、受雪盤１２の
上に落下する雪粒子７は、対向する雪粒子感知光電装置
８の光を瞬間的に遮る。雪粒子信号変換器３１では雪粒
子７で瞬間変化する光信号のレベル変化を、ＨＩ・ＬＯ
のデジタル信号に変換する為の信号レベル値を決定する
判定信号(ロ) の値を基準に雪粒子７として判定し、光が
通過している間はＬＯとし、雪粒子７が通過している間
はＨＩの信号として、雪粒子信号(イ) を出力する。

【００３０】高速入力回路２０では雪粒子信号(イ) の時
間的長さを判断し、設定時間内であれば雪粒子７として
認識し、認識した雪粒子７、７…の数を計数する。ＣＰ
Ｕ演算回路は高速入力回路２０で計数した上記数値を、
ＣＰＵ演算回路であらかじめ設定してある数と比較し
て、設定した値と同じかそれ以上であれば、降雪として
判断して降雪感知信号Ｅを出力する。

【００３１】次に着雪感知の方法を述べるに、受雪盤１
２の上に降り続く雪粒子７が積雪し、対向する積雪感知
光電装置９の光を遮る。積雪信号変換器３２は光が通過
する時をＬＯ、光が遮断されている時はＨＩの信号に変
換して、積雪信号(ハ) を入力処理回路２２へ送る。ＣＰ
Ｕ演算回路２６では積雪信号(ハ) と気温感知器１１で気
温が気象的に降雪が生じる範囲であることを確認し、更
に表面温度感知器１で受雪盤１２の温度が積雪する温度
の範囲であることと、水分感知器１０で得た水分信号
(リ) を確認し、これらの確認事項を満足した状態で、積
雪信号がＨＩである間は、連続して熱量供給電源２４か
ら電力(ホ) を電気発熱体４へ供給する。この電力(ホ) が
供給された時、着雪信号Ｆを出力する。

【００３２】降雪の融雪熱量計測値Ｃの求め方について
述べるに、積雪信号(ハ) がＨＩの時に、実際の路面に近
似した路盤想定材５に埋め込んだ電気発熱体４に供給し
た電力(ホ) を合計して熱量のカロリーに換算すれば、融
雪熱量として評価できる。一方、凍結熱量計測値Ｂ及び
融雪熱量計測値Ｃの演算方法について述べる。

【００３３】路盤想定材５に埋め込んだ電気発熱体４に
供給した電力量である熱量は、単位計測時間ステップＬ
の、あらかじめ設定したＴＳ毎に次の様に演算する。単
位計測時間ステップＬのＴＳの時間開始は、最初に電力
を供給した時点に発生する。これは凍結熱量計測値Ｂを
求める場合は、表面温度信号(ニ) を−０℃に保つため
に、電力(ホ) を供給した時点であり、融雪熱量計測値Ｃ
を求める場合は、積雪信号(ハ) がＨＩの時に最初に電力
(ホ) を供給した時点である。ＴＳ時間毎に供給した電力
量をカロリーに換算して、設定したＴＳ時間（単位分）
で割り算を行うと分単位のカロリーになり、その値を受
雪盤１２の面積を基に１ｍ² 単位の面積に換算する演算
を行う。これらの演算を行った結果得られる単位はＣＡ
Ｌ／分・ｍ² となる。

【００３４】凍結防止熱量と降雪熱量の区分けは次の様
に行う。積雪信号(ハ) がＨＩの時に供給した電力(ホ) を
降雪熱量とし、表面温度感知器１で計測する表面温度信
号(ニ) が−０℃に近似した設定温度以下にならないよう
に供給した電力(ホ) を凍結防止熱量とする。次に降雪感
知信号Ｅの継続性について述べると、ＣＰＵ演算回路２
６の内部では降雪を判定して降雪信号としているが、こ
の降雪判定の信号の間隔はその時の降雪の強弱によって
変化する。そこで、降雪信号と次の降雪信号の時間間隔
が単位計測時間ステップＬのＴＳ₁ 以内であれば、降雪
感知信号Ｅを継続的に出力し、それ以上になれば出力を
停止する。

【００３５】次に着雪感知信号Ｆの継続性について述べ
る。前述した様に、積雪信号(ハ) と２つの温度条件で電
力(ホ) を供給した時点に着雪信号(ハ) が始まり、停止は
降雪信号が停止する時点である。更に、設備能力制御値
Ｄについて述べると、設備能力制御値Ｄは、ＣＰＵ演算
回路２６であらかじめ設定してある、設備最大熱量能力
値である単位面積に対し、１分間に供給しうる最大熱量
を分母とし、凍結熱量計測値Ｂや、融雪熱量計測値Ｃを
分子として演算した結果得られた値を、設備能力制御値
Ｄとして出力する。この熱量演算は図５の単位計測時間
ステップＬのＴＳ毎に行うため、最初の計測ステップで
あるＴ１とＴ７では、融雪熱量計測値Ｃや凍結熱量計測
値Ｂが得られない。そこで、Ｔ１とＴ７では設備能力制
御値Ｄは１００％で出力する。このことは初期の融雪や
凍結防止の効果を高めることにもつながる。

【００３６】次に熱量演算の結果が１を越える場合につ
いて述べる。演算結果が１を越える場合は、設備能力制
御値Ｄを１００％として設備を運転しても、その１を越
える分だけ路面に与える熱量が不足することになるが、
その演算した結果から１を差し引いた値を、次の単位計
測時間ステップＬのＴＳで演算した結果に加えて設備能
力制御値Ｄに反映させる。この結果、降雪や凍結防止の
熱量を過不足なく路面に与えることが可能になる。熱量
計測値が設備最大能力を越える場合は、結果として延長
運転が生じる。この延長運転が長時間となった場合は、
人為的に延長運転リセット信号Ｋを発し、設備の稼働を
停止することが出来る。

【００３７】ところで、装置から出力する気温計測信号
Ａ・表面温度信号(ニ) ・内部温度信号(ヘ) ・低部温度信
号(ト) ・凍結熱量計測値Ｂ・融雪熱量計測値Ｃ・設備能
力制御値Ｄ・降雪感知信号Ｅ・着雪感知信号Ｆ・融雪運
転指令信号Ｇ・凍結防止運転指令信号Ｈ・延長運転確認
信号Ｉ・及び、ＣＰＵ演算回路２６に入力される雪粒子
計数値・水分信号(リ) ・表面温度信号(ニ) ・内部温度信
号(ヘ) ・融雪運転確認信号(ヌ) ・融雪設備故障信号(ル)
等は、暦を含めた時間とともに、単位計測時間Ｌの時間
毎にＩＣカードに記憶する。更に、ＣＰＵ演算回路２６
で設定する各設定項目毎の値は、設定を変更する毎にそ
の時間と設定内容の全てを記憶する。本発明の降雪融解
熱量及び凍結防止熱量の計測制御装置、及び凍結防止制
御方法をこのように構成したことにより、次のような効
果を得ることが出来る。

【００３８】

【発明の効果】本発明は路面の積雪並びに凍結を防止す
る技術であり、この場合に疑似路面を想定した熱量計測
部を有して、融雪並びに凍結防止に必要とする熱量を的
確に求めて、融雪及び凍結防止設備を稼働する為に、与
えるエネルギーに無駄はなくて効率的である。しかも、
熱量計測部は雪粒子並びに積雪を感知し、また受雪盤及
び気温を感知すると共に水分を感知して、降雪又は凍結
状態を判断する為に誤動作はなく、信頼性は高い。

【００３９】一方、本発明では今まで的確な凍結予測が
出来なかったものを熱量値として数量的に評価出来る為
に、降雪が止んだ後に生じる凍結を的確に防止出来、か
つ省エネ制御が可能である。従来、凍結防止剤の散布は
人為的感に頼っていた訳であるが、本発明は凍結防止熱
量を計測する機能を有す為に、散布の時期を的確に判断
することが可能となり、更に熱量に比例した散布量を知
ることも出来る。

【００４０】更に、本発明は路面の融雪や凍結防止のみ
ならず、上記熱量計測部にて計測して得た気象情報を外
部へ取り出して、降雪並びに凍結に関する気象情報の提
供機器として利用することも可能であり、また該計測部
が計測した各種データーをＩＣカードに記憶して将来の
基礎データーとして利用出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱量計測部を示す平面図。

【図２】熱量計測部を示す断面図。

【図３】熱量計測部の電気信号構成図。

【図４】熱量計測部の電気信号演算部。

【図５】熱量計測部の電気信号演算模式図。

【符号の説明】

１ 表面温度感知器 ２ 中部温度感知器 ３ 低部温度感知器 ４ 電気発熱体 ５ 路盤想定材 ６ 断熱材 ７ 雪粒子 ８ 雪粒子感知光電装置 ９ 積雪感知光電装置 10 水分感知器 11 気温感知器 12 受雪盤 20 高速入力回路 21 判定値信号回路 22 入力処理回路 23 ＡＤ変換入力回路 24 熱量供給電源 25 入力処理回路 26 ＣＰＵ演算回路 27 ＤＡ変換出力回路 28 リレー出力回路 29 リセット入力回路 30 ＩＣカード情報記憶部 31 雪粒子信号変換器 32 積雪信号変換器 (イ) 雪粒子信号 (ロ) 判定値信号 (ハ) 積雪信号 (ニ) 表面温度信号 (ホ) 電力 (ヘ) 内部温度信号 (ト) 低部温度信号 (チ) 気温信号 (リ) 水分信号 (ヌ) 融雪運転確認信号 (ル) 融雪設備故障信号 (オ) 降雪状態 (ワ) 路面放熱状態 (カ) 供給電力量 Ａ 気温計測信号 Ｂ 凍結熱量計測値 Ｃ 融雪熱量計測値 Ｄ 設備能力制御値 Ｅ 降雪感知信号 Ｆ 着雪感知信号 Ｇ 融雪運転指令信号 Ｈ 凍結防止運転指令信号 Ｉ 延長運転確認信号 Ｊ 装置異常信号 Ｋ 延長運転リセット信号 Ｌ 単位計測時間ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 忠幸 福井県福井市花堂南２丁目５番12号 山田 技研株式会社内 (72)発明者 安本 悟司 福井県福井市花堂南２丁目５番12号 山田 技研株式会社内 (72)発明者 萩原 正昭 福井県福井市花堂南２丁目５番12号 山田 技研株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱量計測部によって降雪、積雪、並びに
   凍結状態を感知して融雪及び凍結防止のために必要な熱
   量供給を制御する装置において、上記熱量計測部は降雪
   を受ける受雪盤を有し、該受雪盤の周囲には雪粒子を感
   知するセンサーと積雪を感知するセンサー、それに水分
   を感知するセンサーを備え、受雪盤は路面想定材からな
   る疑似路面を構成して内部には電気発熱体及び温度感知
   器を埋設し、上記受雪盤の表面は無雪状態が保たれるよ
   うに降雪の融解熱量をＣＰＵ演算回路で演算し、また該
   表面温度が−０℃になるように電気発熱体に電力を供給
   することを特徴とする降雪融解熱量及び凍結防止熱量の
   連続計測制御一体化装置。
2. 【請求項２】 熱量計測部によって降雪、積雪、並びに
   凍結状態を感知して融雪及び凍結防止のために必要な熱
   量を供給することにより路面の凍結を防止する方法にお
   いて、上記熱量計測部は降雪を受ける受雪盤を有し、該
   受雪盤の周囲には雪粒子を感知するセンサーと積雪を感
   知するセンサー、それに水分を感知するセンサーを備
   え、受雪盤は路面想定材からなる疑似路面を構成して内
   部には電気発熱体及び温度感知器を埋設し、上記受雪盤
   の表面は無雪状態が保たれるように降雪の融解熱量をＣ
   ＰＵ演算回路で演算し、また該表面温度が−０℃になる
   ように電気発熱体に電力を供給し、供給した電力をＣＰ
   Ｕ演算回路にて凍結防止に必要な熱量として演算し、凍
   結熱量計測値として出力することで融雪設備あるいは凍
   結防止設備を運転し、該融雪設備あるいは凍結防止設備
   の熱量的な最大能力と凍結熱量計測値とを比較演算した
   結果得られる設備能力制御値によって融雪設備あるいは
   凍結防止設備を制御することを特徴とする凍結防止方
   法。