JPH116113A - 風力を利用した凍結積雪防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 風力エネルギーをその利用地点でその利用目
的に合わせて有効にかつ合理的に活用すべく、風力を利
用してヒーターを発熱駆動し、その熱によって橋梁等の
雨水管の凍結や道路標識、案内表示板、カーブミラー等
の案内板部材の雪の付着を防止するようにした凍結積雪
防止装置を提供する。 【解決手段】 風力発電機１０と橋梁１００の雨水管１
５０の外周に取り付けたヒーター１５とを備え、前記風
力発電機１０から得られる電力を前記ヒーター１５に供
給してそれを発熱させることにより、前記雨水管１５０
の凍結を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風力を利用してヒ
ーターを発熱駆動し、その熱によって橋梁等の雨水管の
凍結や道路標識、案内表示板、カーブミラー等の案内板
部材の雪の付着を防止するようにした凍結積雪防止装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境に優しいクリーンなエネルギ
ー源として風力発電が注目されてきている。この風力発
電は、その特長として、火力発電、水力発電、原子力
発電等の現在主流の発電システムのような、大気汚染、
環境破壊、有害廃棄物質、安全性、資源の枯渇といった
問題が生じず、無公害、無尽蔵、無償の風力エネルギー
を利用する、モータ等の小型機器の電源や家庭用電源
等の小規模のものから商用の大電源に至るまで、種々の
規模の電源として利用でき、電力変換効率もよいので、
利用目的に合致した規模の発電システムを構築できる、
使用場所に設置できるので、送電ロス、送電コストが
少なくて済み、商用電源を引けない場所や引くには経費
がかかり過ぎる場所等にも電力供給を行うことができ
る、適宜にメンテナンスを施せば数十年以上の長期使
用に耐えられる、といった点が挙げられる。

【０００３】また、留意すべき点としては、気象条件
（風速）によって出力電力が変化し、無風あるいは風速
が低いときは、当然ながら発電できない、それ自体で
は蓄電能力は無いので、風が吹いていないときにも電気
を使用する場合には、別途に蓄電池を用意する必要があ
る、前記との関連で、常時大電力が要求される場合
には、常時風の吹く場所、強い風が吹く場所、風通しの
良い場所等、設置場所を選定する必要があり、また、設
置スペースも広く必要とする、といった点が挙げられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した如
くの風力発電の特長並びに留意すべき点を踏まえて、無
公害、無尽蔵、無償の風力エネルギーをその利用地点で
その利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用しよう
とするものであり、その目的とするところは、風力を利
用して橋梁等の雨水管の凍結や、道路標識、案内表示
板、カーブミラー等の案内板部材の雪の付着を防止する
ようにした凍結積雪防止装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、本発明に係る風力を利用した凍結積雪防止装置は、
風力発電機と雨水管の外周に取り付けたヒーターとを備
え、前記風力発電機から得られる電力を前記ヒーターに
供給してそれを発熱させることにより、前記雨水管の凍
結を防止するようにしたことを特徴としている。

【０００６】また、本発明に係る他の風力を利用した凍
結積雪防止装置は、風力発電機と、道路標識、案内表示
板、カーブミラー等の案内板部材の裏面側に取り付けた
ヒーターと、を備え、前記風力発電機から得られる電力
を前記ヒーターに供給してそれを発熱させることによ
り、前記案内板部材に付着した雪を融かして除去するよ
うにしたことを特徴としている。

【０００７】この場合、好ましい態様では、前記案内板
部材が両面に表示面を有する両面表示板であり、前記ヒ
ーターが前記両表示面間に介装されているものが挙げら
れ、さらに、全体の好ましい構造としては、前記風力発
電機を支持タワーの頂部に配設し、前記支持タワーの中
間部に支持ロッドを介して前記案内板部材を配設し、か
つ、前記支持タワー内に制御盤を配設したものが挙げら
れる。また、前記ヒータの外周を断熱材や蓄熱材で覆っ
たり、前記ヒータを断熱材や蓄熱材中に埋め込んだ状態
で取り付けること等も好ましい態様として挙げられる。

【０００８】前記の如くの構成とされた本発明に係る凍
結積雪防止装置においては、風力発電機から得られる電
力を、雨水管や案内板部材に取り付けたヒーターに供給
してそれを発熱させることにより、雨水管の凍結を防止
したり、あるいは、案内板部材に付着した雪を融かして
除去するようにされるので、雨水管の凍結による破裂や
水抜き不能といった事態や道路標識、案内表示板、カー
ブミラー等の案内板部材に雪が付着してその表示面が見
えなくなってしまうといった事態を効果的に回避でき、
特に雪国において有用である。この場合、前記ヒーター
に供給する電力は、多少の変動があっても差し支えない
ので、風力発電機の発生電力を直接前記ヒータに供給す
ることができ、そのため、高価な制御装置類を必要とせ
ず、簡単な構成で確実に凍結積雪防止という効果が得ら
れる。

【０００９】ここで、雨水管が凍結したり、案内板部材
に雪が付着したりするのは、通常、ある程度の風が吹い
ているときであり、しかも、雨水管が設けられている橋
梁や道路案内表示板やカーブミラー等の案内板部材が配
設されている道路沿い等は風が吹きっさらしになるの
で、風力エネルギーを利用することは他のエネルギーを
利用する場合より格段に条件が良い。

【００１０】また、ある一定風速以上の風が吹いている
ときには、必ずヒーターが発熱駆動せしめられるので、
雨水管や案内板部材は、１日中ほとんど途切れなく温め
られていることになり、それらの凍結や雪の付着を確実
に阻止できる。上記に加え、案内板部材の融雪を目的と
した凍結防止装置において、支持タワーの頂部に風力発
電機を、中間部に支持ロッドを介して案内板部材を配設
し、前記支持タワー内に制御盤を配設することにより、
大きなスペースを必要とせず、道路沿い等に何の支障も
無く合理的に設置できる。

【００１１】さらに、ヒータの外周を断熱材で覆った
り、ヒータを断熱材中に埋め込んだ状態で取り付けるこ
とにより、保温効果が高められ、外気への放熱が低減さ
れるので、風力エネルギーを無駄なく効率良く利用でき
る。また、蓄熱材で覆ったり、埋め込んだ状態で取り付
ける場合には、該蓄熱材がバッテリー的な役割を果たす
ことから、長時間のあるいは無風時での凍結積雪防止が
可能となる。

【００１２】このように、本発明の凍結積雪防止装置
は、風力を利用していることから、大気汚染や環境破壊
といった問題が生じず、設置コスト、ランニングコスト
が低く、任意の場所に設置でき、風雨に強く、耐久性も
高いといった利点が得られ、無公害、無尽蔵、無償の風
力エネルギーをその利用地点でその利用目的に合わせて
有効にかつ合理的に活用できる。

【００１３】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。図１は本発明に係る凍結防止装置の
第１実施形態とそれが適用された橋梁の雨水管を示して
いる。図示実施形態の凍結防止装置１は、車両７０用の
橋梁１００に設けられた雨水管１５０の凍結を防止する
ためのもので、橋梁１００の雨水管１５０近傍の立設配
置される支持タワー３０を備えている。

【００１４】この支持タワー３０は、内部に必要に応じ
て制御盤が配設された比較的背の低い本体部３３を有
し、この本体部３３の下部が橋梁１００の下梁１１０に
立設固定され、その上部に支持部３５を介して風力発電
機１０が揺動可能に配設されている。前記風力発電機１
０は、プロペラ型の４枚のブレード１１ａを持つロータ
１１と、このロータ１１に増速歯車装置を介して連結さ
れた発電部１２と、風向き追尾用の尾翼１４とを備えて
いる。この風力発電機１０においては、風速がある一定
値（カットイン風速）以上となったとき、発電を開始す
るようにされている。前記風力発電機１０から得られる
電力は、ケーブル１９を介して、前記雨水管１５０の末
端部ないし中間部の外周に取り付けられたヒーター１５
に直接供給されるようになっている。前記ヒーター１５
の外周は断熱材１７で覆われている。

【００１５】このような構成とされた本発明の第１実施
形態の凍結防止装置１においては、風力発電機１０から
得られる電力を、橋梁の雨水管１５０に取り付けたヒー
ター１５に直接供給してそれを発熱させる。ヒーター１
５が発熱すると、その熱により雨水管１５０が温めら
れ、雨水管の凍結が防止される。このため、雨水管１５
０の凍結による破裂や水抜き不能といった事態を効果的
に回避できる。

【００１６】図２は本発明に係る凍結防止装置の第２実
施形態をそれが適用された案内板部材としての道路案内
表示板とともに示しており、図１の実施形態の各部に対
応する部分には同一の符号が付されている。図２に示さ
れる凍結防止装置２は、道路案内表示板２０への雪の付
着、積雪を防止するためのもので、道路沿いに設置され
る支持タワー３０を備えている。

【００１７】この支持タワー３０は、基台部３２上に、
内部に制御盤４０が配設された扉３１付きの本体部３３
が立設されており、前記本体部３３上の中間支持部３４
に、横方向に突設された支持ロッド３８を介して、道路
案内表示板２０が配設され、前記中間部３４上に、上側
支持部３５を介して風力発電機１０が揺動可能に配設さ
れている。前記風力発電機１０は、プロペラ型の４枚の
ブレード１１ａを持つロータ１１と、このロータ１１に
増速歯車装置を介して連結された発電部１２と、風向き
追尾用の尾翼１４とを備えている。この風力発電機１０
も、風速がある一定値（カットイン風速）以上となった
とき、発電を開始するようにされている。

【００１８】前記道路案内表示板２０は、両面に表示面
２１、２２を有する矩形板状の両面表示板であり、各表
示面２１、２２には「スリップ注意」等のメッセージが
表示されている。そして、前記道路案内表示板２０の各
表示面２１、２２の裏側、つまり、両表面２１−２２間
に、矩形板状の断熱材２７に埋め込まれた状態のヒータ
ー２５が介装されている。

【００１９】このような構成とされた本発明の第２実施
形態の凍結防止装置２においては、風力発電機１０から
得られる電力を、道路案内表示板２０の両表示面２１−
２２間に介装したヒーター２５に供給してそれを発熱さ
せる。ヒーター２５が発熱すると、道路案内表示板２０
全体が温められるので、それに付着した雪が融けて除去
される。このため、道路案内表示板２０の両表示面２
１、２２に雪が付着して「スリップ注意」等のメッセー
ジが見えなくなってしまう事態が効果的に回避できる。

【００２０】図３は本発明に係る凍結防止装置の第３実
施形態をそれが適用された案内板部材としてのカーブミ
ラーと共に示しており、図２の実施形態における道路案
内表示板２０に代えて支持タワー３０の中間支持部３４
に支持ロッド３８を介してカーブミラー５０を取り付け
たものである。図示実施形態のカーブミラー５０は、凸
面又は凹面の円形の鏡面部（表示面）５１を有し、その
裏面側に、円板状の断熱材５７付きのヒーター５５が取
り付けられている。

【００２１】かかる構成とされた本発明の第３実施形態
の凍結防止装置３においても、風力発電機１０から得ら
れる電力を、カーブミラー５０の裏面側に取り付けたヒ
ーター５５に供給してそれを発熱させる。ヒーター５５
が発熱すると、カーブミラー全体が温められるので、そ
れに付着した雪が融けて除去される。このため、カーブ
ミラー５０の鏡面部５１に雪が付着して見えなくなって
しまう事態が効果的に回避できる。

【００２２】以上、説明した本実施形態の凍結防止装置
１、２、３においては、前記したように、風力発電機１
０から得られる電力を、雨水管１５０や案内板部材とし
ての道路案内表示板２０あるいはカーブミラー５０に取
り付けたヒーター１５、２５、５５に供給してそれを発
熱させることにより、雨水管１５０の凍結の防止した
り、道路案内表示板２０やカーブミラー５０に付着した
雪を融かして除去するようにされるので、雨水管１５０
の凍結による破裂や水抜き不能といった事態、あるいは
案内板部材としての道路案内表示板２０やカーブミラー
５０に雪が付着してその表示面が見えなくなってしまう
といった事態を効果的に回避でき、特に雪国において有
用である。

【００２３】この場合、前記ヒーター１５、２５、５５
に供給する電力は、多少の変動があっても差し支えない
ので、風力発電機１０の発生電力を直接前記ヒータ１
５、２５、５５に供給することができ、そのため、高価
な制御装置類を必要とせず、簡単な構成で確実に凍結積
雪防止という効果が得られる。ここで、雨水管１５０が
凍結したり、道路案内表示板２０やカーブミラー５０に
雪が付着したりするのは、通常、ある程度の風が吹いて
いるときであり、しかも、雨水管１５０が設けられてい
る橋梁２００や道路案内表示板２０、カーブミラー５０
が配設されている道路沿い等は風が吹きっさらしになる
ので、風力エネルギーを利用することは他のエネルギー
を利用する場合より格段に条件が良い。

【００２４】また、ある一定風速以上の風が吹いている
ときには、ヒーター１５、２５、５５が発熱駆動せしめ
られるので、雨水管１５０、道路案内表示板２０、カー
ブミラー５０は、１日中ほとんど途切れなく温められて
いることになり、それらの凍結や雪の付着を確実に阻止
できる。

【００２５】上記に加え、案内板部材としての道路案内
表示板２０、カーブミラー５０の融雪を目的とした凍結
防止装置２、３において、支持タワー３０の頂部に風力
発電機を、中間支持部３４に支持ロッド３８を介して道
路案内表示板２０、、カーブミラー５０を配設し、前記
支持タワー３０内に制御盤４０を配設することにより、
大きなスペースを必要とせず、道路沿い等に何の支障も
無く合理的に設置できる。

【００２６】さらに、ヒータ１５、２５、５５の外周を
断熱材で覆ったり、ヒータ１５、２５、５５を断熱材中
に埋め込んだ状態で取り付けることにより、保温効果が
高められ、外気への放熱が低減されるので、風力エネル
ギーを無駄なく効率良く利用できる。図示しないが、断
熱材に代えてあるいは断熱材と共に、従来知られた蓄熱
材でヒータ１５、２５、５５の外周を覆ったり、ヒータ
１５、２５、５５を埋め込んだ状態で取り付けることも
できる。その場合には、該蓄熱材がバッテリー的な役割
を果たすことから、長時間のあるいは無風時での凍結積
雪防止機能を奏することが可能となる。

【００２７】このように、本実施形態の凍結積雪防止装
置１、２、３は、風力を利用していることから、大気汚
染や環境破壊といった問題が生じず、設置コスト、ラン
ニングコストが低く、任意の場所に設置でき、風雨に強
く、耐久性も高いといった利点が得られ、無公害、無尽
蔵、無償の風力エネルギーをその利用地点でその利用目
的に合わせて有効にかつ合理的に活用できる。

【００２８】なお、本発明の凍結防止装置に使用される
風力発電機自体は、上記実施形態の型式のものに限ら
ず、従来より提案されている水平軸型、垂直軸型如何を
問わず、種々の型式のものを使用することができる。ま
た、前記風力発電機としては、出力が５００Ｗ程度のマ
イクロ風車と呼ばれる小型のものを使用できる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明によれば、大気汚染や環境破壊といった問題が生じ
ず、設置コスト、ランニングコストが低く、任意の場所
に設置でき、風雨に強く、耐久性も高いという利点を持
つ風力を利用した凍結積雪防止装置を提供でき、無公
害、無尽蔵、無償の風力エネルギーをその利用地点でそ
の利用目的に合わせて有効にかつ合理的に活用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る風力を利用した凍結積雪防止装置
の第１実施形態をそれが適用された橋梁の雨水管と共に
示す図。

【図２】本発明に係る風力を利用した凍結積雪防止装置
の第２実施形態をそれが適用された道路案内表示板と共
に示す図。

【図３】本発明に係る風力を利用した凍結積雪防止装置
の第３実施形態をそれが適用されたカーブミラー５０と
共に示す図。

【符号の説明】

１、２、３−風力を利用した凍結積雪防止装置 １０−風力発電機 １５−ヒーター ２０−道路案内表示板 ２５−ヒーター ３０−支持タワー ５０−カーブミラー ５５−ヒーター

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 風力発電機と雨水管の外周に取り付けた
   ヒーターとを備え、前記風力発電機から得られる電力を
   前記ヒーターに供給してそれを発熱させることにより、
   前記雨水管の凍結を防止するようにしたことを特徴とす
   る、風力を利用した凍結積雪防止装置。
2. 【請求項２】 風力発電機と、道路標識、案内表示板、
   カーブミラー等の案内板部材の裏面側に取り付けたヒー
   ターと、を備え、前記風力発電機から得られる電力を前
   記ヒーターに供給してそれを発熱させることにより、前
   記案内板部材に付着した雪を融かして除去するようにし
   たことを特徴とする、風力を利用した凍結積雪防止装
   置。
3. 【請求項３】 前記案内板部材が両面に表示面を有する
   両面表示板であり、前記ヒーターが前記両表示面間に介
   装されていることを特徴とする請求項２に記載の風力を
   利用した凍結積雪防止装置。
4. 【請求項４】 前記風力発電機が支持タワーの頂部に配
   設され、前記支持タワーの中間部に支持ロッドを介して
   前記案内板部材が配設され、かつ、前記支持タワー内に
   制御盤が配設されていることを特徴とする請求項２又は
   ３に記載の風力を利用した凍結積雪防止装置。
5. 【請求項５】 前記ヒータの外周を断熱材又は蓄熱材で
   覆ったことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
   記載の風力を利用した凍結積雪防止装置。
6. 【請求項６】 前記ヒータは断熱材又は蓄熱材中に埋め
   込まれていることを特徴とする請求項１ないし４のいず
   れかに記載の風力を利用した凍結積雪防止装置。