WO2013121591A1 - 液状凍結防止剤供給装置及び液状凍結防止剤供給方法 - Google Patents

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road surface
unit
supply
injection
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昭彦 長岡
貫 山森
和司 時田
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北海道日油株式会社
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H10/00Improving gripping of ice-bound or other slippery traffic surfaces, e.g. using gritting or thawing materials ; Roadside storage of gritting or solid thawing materials; Permanently installed devices for applying gritting or thawing materials; Mobile apparatus specially adapted for treating wintry roads by applying liquid, semi-liquid or granular materials
    • E01H10/005Permanently-installed devices for applying gritting or thawing materials, e.g. for spreading grit, for spraying de-icing liquids

Definitions

  • the present invention relates to a liquid anti-freezing agent supplying apparatus and a liquid anti-freezing agent supplying method for supplying a liquid anti-freezing agent to a road surface in order to prevent the road surface from becoming slippery snow and ice in a snowy cold region. is there.
  • Patent Document 1 a pipe having a large number of small holes is buried in a porous road, and the liquid antifreeze agent is pumped to the pipe with a pump. Proposals have been made to prevent the road surface from becoming slippery snow and ice by causing the liquid antifreeze agent to ooze out onto the road surface.
  • Patent Document 2 a nozzle having a plurality of outlets is exposed and buried in a road, or a nozzle having a plurality of outlets is installed along a road, The control panel unit controls the spraying of the liquid antifreeze agent through the pipe to the nozzle and sprays it onto the road surface with the control panel unit based on the output of each sensor to prevent the road surface from becoming slippery snow and ice.
  • a liquid antifreezing agent supply apparatus has been proposed. Furthermore, as described in Patent Document 3, by controlling the pump with the arithmetic and control unit based on the output of each sensor, the liquid antifreezing agent is pumped by the pump through the pipe and supplied to the road surface. There has been proposed a liquid antifreeze supply device that prevents the road surface from becoming slippery snow and ice. Further, as described in Patent Document 4, a blowing nozzle is provided in a mat having a storage chamber therein, and a liquid antifreezing agent can be supplied only from the storage tank to the storage chamber side via a pipe.
  • a liquid anti-freezing agent supply device that prevents the road surface from becoming slippery snow and ice by blowing the liquid anti-freezing agent from the blowing nozzle to the road surface by passing the vehicle tire on the mat buried in the road. Proposed. Furthermore, as described in Patent Document 5, a liquid antifreeze agent is supplied via a pipe to a bleed portion that is exposed in an open upper surface and buried in a road due to a difference in height from a storage auxiliary tank. There has been proposed a liquid anti-freezing agent supply device that prevents a road surface from becoming slippery snow and ice by oozing out into the snow.
  • Patent Document 6 includes a supply device that pumps the anti-icing agent in the storage tank, a spray device that adjusts the spray amount and spray time, and a spray nozzle that is embedded so that the upper surface is exposed on the road surface.
  • a road surface anti-freezing and ice / snow melting system that includes a spraying unit and that allows unmanned operation to spray a pressure-fed anti-icing agent onto the road surface.
  • Patent Document 7 proposes an antifreezing method and apparatus for spraying a liquid antifreeze agent like a water gun and spraying it on a road surface with a piston / cylinder spraying injector.
  • the supply port for supplying the liquid antifreezing agent to the road surface has a porous pipe, nozzle, mat, and In the method of burying the exudation part or various detectors in the road surface, it requires burial work costs, reduces the durability of the road surface, and does not require a large amount of cost for road maintenance, but also relocation. Moreover, temporary removal cannot be performed easily.
  • Patent Document 7 a piston / cylinder type spray spraying system capable of uniform spraying without requiring civil engineering work has been proposed.
  • the spraying device installed at a fixed position as described in Patent Document 7 has the drag and diffusion range of the liquid antifreeze agent by the vehicle tire.
  • a method of arranging a plurality of spraying devices for each of the drag and diffusion range limits is conceivable, but it requires a great deal of cost.
  • it is difficult to apply to large places such as anti-freezing agent storage tanks where tunnels, bridges, landscapes, places where visibility is required, and other places where installation space is narrow .
  • the present invention provides a sensor unit for detecting various external situations, a storage tank unit for storing a liquid antifreeze agent, a road surface supply unit for supplying the liquid antifreeze agent to the road surface via an injection nozzle unit, and detection of the sensor unit
  • Liquid antifreezing agent supply comprising a liquid supply control unit for controlling the pressure of the liquid antifreezing agent supplied from the circulation tank to the road surface supply unit according to the result and the opening time and opening interval of the injection motor operated valve of the road surface supply unit
  • the road surface supply unit includes a pressure accumulating storage tank having an enclosed gas, an injection pressure regulator, and an injection motor operated valve, and the liquid antifreezing agent stored in a pressurized state in the pressure accumulating storage tank Is supplied to the road surface through an injection motor operated valve and an injection nozzle.
  • the storage tank unit includes a storage tank and a pump for the liquid antifreeze agent
  • the liquid supply control unit includes a supply control unit and a supply device unit
  • the road surface supply unit adjusts the injection pressure.
  • the road surface supply unit is connected to the liquid supply pipe by a control wiring, and the separately disposed road surface supply unit and the injection nozzle unit are connected by a liquid supply pipe.
  • the spray nozzle portion includes a universal joint capable of adjusting a spray direction and a backflow prevention valve for preventing dripping.
  • the road surface supply unit includes an accumulator storage tank that stores an amount of liquid antifreeze agent sufficient for one injection process, and the liquid freeze prevention from the liquid supply control unit to the accumulator storage tank.
  • the replenishment of the agent is performed while the injection from the injection nozzle is stopped and the injection motor-operated valve is closed, and a plurality of road surface supply units and injection nozzle units are provided for one set of storage tank unit and liquid supply control unit. It is characterized by connecting and controlling.
  • the invention of the present application is a liquid antifreeze supply method using the liquid antifreeze supply apparatus, wherein the liquid antifreeze is an aqueous potassium acetate solution or a solution obtained by adding a polyhydric alcohol to an aqueous potassium acetate solution. It is a feature.
  • a sensor unit for detecting various external situations a storage tank unit for storing the liquid antifreeze agent, a road surface supply unit for supplying the liquid antifreeze agent to the road surface via the injection nozzle unit, and the sensor unit
  • Liquid antifreeze agent comprising a liquid supply control unit for controlling the pressure of the liquid antifreeze agent supplied from the circulation tank to the road surface supply unit according to the detection result and the opening time and the open interval of the injection motor operated valve of the road surface supply unit
  • the road surface supply unit includes an accumulator storage tank having an enclosed gas, an injection pressure regulator, and an injection motor operated valve, and a liquid freeze prevention stored in a pressurized state in the accumulator storage tank Since the agent is injected and supplied to the road surface via the injection motor-operated valve and the injection nozzle, the distance from the pressure accumulating storage tank to the injection nozzle can be shortened, so there is little pressure loss during
  • the storage tank unit includes a storage tank and a pump for the liquid antifreeze agent
  • the liquid supply control unit includes a supply control unit and a supply device unit
  • the road surface supply unit adjusts the injection pressure.
  • An injection nozzle, a universal joint, and a backflow prevention valve respectively, a liquid supply control unit, a storage tank unit
  • the road surface supply unit is connected to the liquid supply pipe by the control wiring, and the separately disposed road surface supply unit and the injection nozzle unit are connected to each other by the liquid supply pipe. It can be installed in an easy place, the liquid supply control unit can be installed in a place where inspection work is easy, and only the road surface supply unit and the injection nozzle unit can be installed in a place where freezing is easy such as roads, bridges and tunnel wellheads.
  • the liquid antifreezing agent supply device of the present invention can be installed.
  • the injection nozzle portion includes a universal joint that can adjust the injection direction and a backflow prevention valve that prevents dripping, the injection direction of the liquid antifreeze agent can be finely adjusted.
  • the road surface supply unit includes a pressure accumulation type storage tank that accumulates a liquid antifreeze amount sufficient for one injection process, and the liquid antifreeze agent from the liquid supply control unit to the pressure accumulation type storage tank.
  • the replenishment is performed while the injection from the injection nozzle is stopped and the injection motor-operated valve is closed, and a plurality of road surface supply units and injection nozzle units are connected to one set of storage tank unit and liquid supply control unit. Since the control is performed, the road surface supply unit and the injection nozzle unit can be added without increasing the liquid feed pump capacity of the liquid supply control unit. In addition, since each road surface supply unit has a liquid volume adjustment function, it eliminates the effects of the height difference in the installation position between the road surface supply units and the length of the installation distance from the liquid supply unit, and it is appropriate and appropriate for the road surface. It is possible to supply a liquid antifreeze agent.
  • the liquid antifreeze supplying method using the liquid antifreeze supplying apparatus uses a potassium acetate aqueous solution or a solution obtained by adding a polyhydric alcohol to a potassium acetate aqueous solution as the liquid antifreeze, so that it is hygroscopic. Therefore, the injection nozzle can be prevented from being clogged due to the precipitation of crystals even under a dry and environmental condition.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which one embodiment of a liquid antifreezing agent supply apparatus according to the present invention is arranged on a road.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the overall configuration of the liquid antifreeze supplying apparatus.
  • FIG. 3 is a main part explanatory view showing a state in which the liquid antifreezing agent is supplied from a storage tank (not shown) to the circulation tank in the liquid antifreezing agent supply apparatus.
  • FIG. 4 is a main part explanatory view showing a state in which the liquid antifreeze agent is replenished from the circulation tank to the pressure accumulating storage tank by a pressurized liquid feed pump in the liquid antifreeze agent supply apparatus.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which one embodiment of a liquid antifreezing agent supply apparatus according to the present invention is arranged on a road.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the overall configuration of the liquid antifreeze supplying apparatus.
  • FIG. 3 is a main part
  • FIG. 5 is a main part explanatory view showing a state in which replenishment to the pressure accumulating storage tank is completed in the liquid antifreezing agent supply apparatus and the liquid supply pressure regulator is circulated to the circulation tank.
  • FIG. 6 is a main part explanatory view showing a state in which the injection motor-operated valve is opened and the liquid antifreeze agent is injected from the injection nozzle in the liquid antifreeze supply device.
  • FIG. 7 is a main part explanatory view showing a state where the liquid cryoprotectant is supplied again to the pressure accumulating storage tank after the injection motor operated valve is closed in the liquid cryoprotectant supply apparatus.
  • FIG. 8 is a main part explanatory view showing a case where it is no longer necessary to spray the liquid antifreeze on the road surface in the liquid antifreeze supplying apparatus.
  • the present invention includes a storage tank unit that stores a liquid antifreeze agent, a road surface supply unit that includes a pressure accumulation storage tank that supplies the liquid antifreeze agent to a road surface via an injection nozzle unit, a storage tank unit, and a road surface supply unit.
  • a storage tank unit that stores a liquid antifreeze agent
  • a road surface supply unit that includes a pressure accumulation storage tank that supplies the liquid antifreeze agent to a road surface via an injection nozzle unit, a storage tank unit, and a road surface supply unit.
  • Each of which is connected to a liquid supply pipe and a control wiring, so that the distance from the pressure accumulating storage tank to the injection nozzle can be shortened, and the storage tank section and the liquid supply control section can be placed at arbitrary positions.
  • the liquid anti-freezing agent supply device that can be efficiently sprayed even in a place where there is little pressure loss during injection and where there is a difference in height is realized.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which one embodiment of a liquid antifreeze supplying apparatus according to the present invention is arranged on a road
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the entire configuration of the liquid antifreeze supplying apparatus of the present invention.
  • the liquid antifreezing agent supply apparatus supplies the liquid antifreezing agent 33 to the road surface via the sensor unit 26 that detects various external conditions, the storage tank unit 1 that stores the liquid antifreezing agent, and the injection nozzle unit 4.
  • the road surface supply unit 3 to be supplied, the pressure of the liquid antifreezing agent supplied from the circulation tank 12 to the road surface supply unit 3 according to the detection result of the sensor unit 26, the opening time of the injection motor operated valve 23 of the road surface supply unit 3, and
  • the road surface supply unit 3 includes a liquid supply control unit 2 that controls the opening interval, and includes a pressure accumulation storage tank 24 having an enclosed gas, an injection pressure regulator 21, and an injection motor operated valve 23.
  • the storage tank unit 1 includes a storage tank 16 that stores the liquid antifreeze agent 33, a tank liquid meter 101 that detects the remaining amount of the liquid antifreeze agent 33, and a liquid feed pipe for the liquid antifreeze agent in the storage tank 16. 7 is provided with a pump 17 or the like for feeding to the circulation tank 12 via 7.
  • the tank liquid meter 101 and the pump 17 are each connected to the liquid supply control unit 2 by a control wiring 102. That is, the storage tank unit 1 and the liquid supply control unit 2 are connected only by the liquid supply pipe 7 and the control wiring 102. Therefore, it can be installed at free distance intervals.
  • the liquid supply control unit 2 includes a supply control unit 10 and a supply device unit 11, and the supply control unit 10 corresponds to a brain unit that controls the entire device and detects a vehicle that passes on the road surface. It is connected to a sensor unit 26 including a passage detection sensor 29 and an air temperature sensor 30 for detecting the outside air temperature.
  • the supply control unit 10 is connected to an operation display unit 27 including an indicator lamp 31 that displays the remaining amount of the liquid antifreezing agent 33 and the like.
  • the supply unit 11 includes a circulation tank 12 that stores the liquid antifreeze agent 33 fed from the storage tank 16, and a road surface supply unit that supplies the liquid antifreeze agent in the circulation tank via the liquid feed pressure regulator 14. 3 is provided with a pressurized liquid feeding pump 13 that feeds the liquid to the water.
  • the circulation tank 12 includes a circulation tank liquid meter 15 and transmits the remaining amount of the liquid antifreezing agent in the circulation tank to the supply control unit 10. Further, the liquid supply pressure adjuster 14 adjusts the pressure of the liquid antifreezing agent supplied from the pressurized liquid supply pump 13 to each road surface supply unit 3 in accordance with an instruction from the supply control unit 10.
  • the road surface supply unit 3 includes an injection pressure regulator 21 that adjusts the pressure of the liquid antifreeze agent fed from the liquid supply pipe 8 to the pressure accumulation storage tank 24, a pressure accumulation storage tank 24 having an enclosed gas therein, An injection motor operated valve 23 that opens and closes a pipe line from the pressure accumulating storage tank 24 to the injection nozzle unit 4 by a signal from the supply control unit 10 is provided.
  • Each road surface supply unit 3 is connected to the liquid supply control unit 2 only by the control wiring 25 and the liquid supply pipe 8. Therefore, the installation interval between the liquid supply control unit 2 and the road surface supply unit 3 can be freely set.
  • the injection nozzle unit 4 includes an injection nozzle 18 that injects the liquid antifreezing agent 33 onto the road surface, a universal joint 19 that adjusts the injection angle of the injection nozzle 18, and a reverse flow that prevents dripping from the injection nozzle 18. It consists of a prevention valve 20 and the like.
  • the backflow prevention valve 20 prevents dripping from the nozzle 18 for injection due to pipe contraction due to fluctuations in the internal pressure of the liquid feeding pipe 9.
  • the road surface supply unit 3 and the injection nozzle unit 4 are connected only by the liquid supply pipe 9.
  • liquid antifreeze agent 33 used in the present invention a polyhydric alcohol can be used, particularly in an aqueous potassium acetate (CH 3 COOK) solution or an aqueous potassium acetate solution that is rich in hygroscopicity even in dry environmental conditions and can prevent nozzle clogging. Is added at least 1 wt%. Since this liquid antifreeze does not contain any chlorine component, there is no possibility of adversely affecting the reinforcing bars and environment in the bridge and road. Further, the sprayed liquid antifreeze agent can be biodegraded by microorganisms and has little influence on the global environment. As shown in FIG.
  • FIG. 3 is a main part explanatory view showing a state in which the liquid antifreeze agent 33 is supplied from the storage tank (not shown) to the circulation tank 12 in the liquid antifreeze supply device of the present invention.
  • FIG. 3 is a main part explanatory view showing a state in which the liquid antifreeze agent 33 is supplied from the storage tank (not shown) to the circulation tank 12 in the liquid antifreeze supply device of the present invention.
  • the supply control unit 10 outside the figure drives the pump 17,
  • the liquid antifreezing agent 33 is fed in the direction of the white arrow from the storage tank 16 (not shown) via the liquid feeding pipe 7.
  • the liquid antifreezing agent 33 in the circulation tank 12 is supplied to the road surface supply unit 3 via the pressurized liquid supply pump 13, the liquid supply pressure regulator 14, and the liquid supply pipe 8 by the supply control unit 10 (not shown). Indicates the state to be performed.
  • the sealed gas pressure 34 in the pressure accumulating storage tank 24 of the road surface supply unit 3 has decreased, and the liquid antifreezing agent 33 enters the pressure accumulating storage tank 24 via the injection pressure regulator 21 and the backflow prevention valve 22. Is stored.
  • the sealed gas pressure 34 indicated by the black arrow inside the accumulator storage tank 24 increases. Then, when the liquid antifreezing agent 33 and the enclosed gas pressure 34 inside the pressure accumulating storage tank 24 and the set pressure of the injection pressure regulator 21 become equal, the inflow of the liquid antifreezing agent 33 into the pressure accumulating storage tank 24 is stopped.
  • FIG. 5 shows a state after the inflow of the liquid antifreezing agent 33 into the pressure accumulating storage tank 24 is stopped, and the liquid antifreezing agent 33 fed by the pressurized liquid feeding pump 13 is in the direction of the injection pressure regulator 21. Without switching to a circulation path that returns to the circulation tank 12 via the liquid supply pressure regulator 14. That is, it circulates in the direction of the white arrow.
  • FIG. 6 shows that the injection motor operated valve 23 is opened based on a signal from the supply control unit 10 (not shown), and the liquid antifreeze 33 stored in the pressure accumulating storage tank 24 is operated by the backflow prevention valve 22.
  • FIG. 7 shows that after the liquid antifreezing agent 33 is sprayed from the spray nozzle 18 to the road surface, the sealed gas pressure 34 in the pressure accumulating storage tank 24 decreases and becomes lower than the set pressure of the spray pressure regulator 21. This shows a state where the supply of the liquid antifreeze agent 33 from the supply device unit 11 has been resumed. When the supply of the liquid antifreeze agent 33 continues in the state shown in FIG.
  • FIG. 8 shows a state where the supply of the liquid antifreeze agent 33 to the road surface is no longer necessary, and the movement of the liquid antifreeze agent 33 also stops with the stop of the pressurized liquid feed pump 13 (not shown).
  • the liquid antifreezing agent in the circulation tank 12 is reduced by the injection of the liquid antifreezing agent from the series of injection nozzles 18 as described above, the liquid amount is detected by the circulation tank liquid meter 15 and the supply control is performed.
  • the liquid antifreezing agent is replenished from the storage tank unit 1 to the circulation tank 12 through the liquid feeding pipe 7 by a control signal from the unit 10.
  • the amount of the liquid antifreezing agent 33 supplied from the injection nozzle unit 4 to the road surface is determined by the pressure adjusted by the injection pressure regulator 21, the opening time of the injection motor operated valve 23, the specification of the injection nozzle 18, and the like. Is done.
  • the liquid antifreezing agent 33 fed from the road surface supply unit 3 through the liquid feeding pipe 9 is used to prevent dripping from the spray nozzle 18 and the backflow prevention valve 20 and the injection angle adjustment.
  • a universal joint 19 is incorporated. The adjustment of the injection position on the road surface is achieved by adjusting the injection direction and the injection angle of the injection nozzle 18 with the universal joint 19.
  • a plurality of road surface supply units and injection nozzle units can be connected to a set of a storage tank unit and a liquid supply control unit. It is possible to arrange the road surface supply unit and the injection nozzle unit for each limit of the drag of the inhibitor and the diffusion effect.
  • each of the road surface supply units has a liquid amount adjustment function, it eliminates the influence of the height difference between the installation positions between the road surface supply units and the length of the installation distance from the liquid supply unit, and an appropriate and appropriate amount on the road surface. Liquid antifreeze can be supplied.
  • the injection target position can be adjusted for each of the injection nozzles, application to various road surfaces and various road surface gradients can be made possible. Furthermore, by eliminating the need for road surface construction, downsizing the road surface supply section and injection nozzle section, simplifying the connection between devices, etc., it is possible to relocate, add, remove, etc. according to changes in the need for road surface management. Can be reduced.

Abstract

 路面への埋設工事が不要であり、長距離区間の路面へ設置が可能であると共に、単数の本体で複数の散布手段を制御可能な液状凍結防止剤供給装置を提供すること。 各種外部状況を検出するセンサー部と、液状凍結防止剤を貯留する貯留タンク部と、噴射ノズル部を介して液状凍結防止剤を路面へ供給する路面供給部と、前記センサー部の検出結果に応じて循環タンクから路面供給部へ供給する液状凍結防止剤の圧力及び前記路面供給部の噴射電動弁の開放時間及び開放間隔を制御する液供給制御部とを備えた液状凍結防止剤供給装置であって、前記路面供給部は、封入ガスを有する蓄圧式貯留タンクと噴射圧力調整器と噴射電動弁とを備え、この蓄圧式貯留タンク内に加圧状態で貯留された液状凍結防止剤を噴射電動弁及び噴射ノズル部を介して、路面に噴射供給するので、長距離区間の路面へ設置が可能であると共に、単数の本体で複数の散布手段を制御することができる。

Description

液状凍結防止剤供給装置及び液状凍結防止剤供給方法
 本発明は、積雪寒冷地において、路面が滑り易い雪氷状態になるのを防止する為、路面に対して液状凍結防止剤を供給する液状凍結防止剤供給装置及び液状凍結防止剤供給方法に関するものである。
 上記した従来の液状凍結防止剤供給装置として、例えば、特許文献1に記載されたように、多孔質道路に小孔を多数有するパイプを埋め、このパイプに液状凍結防止剤をポンプで圧送して路面へ液状凍結防止剤を滲み出させることにより、路面が滑り易い雪氷状態になるのを防止するものが提案されている。
 また、他の例として特許文献2に記載されたように、複数の吹き出し口を有するノズルを露出させて道路に埋めたり、または、複数の吹き出し口を有するノズルを道路に沿って設置し、このノズルにパイプを介して液状凍結防止剤を、ポンプで圧送して路面へ散布するのを各センサーの出力に基づいて制御盤ユニットで制御することにより、路面が滑り易い雪氷状態になるのを防止する液状凍結防止剤供給装置が提案されている。
 さらに、特許文献3に記載されたように、各センサーの出力に基づいて演算制御装置でポンプを制御することにより、パイプを介して液状凍結防止剤をポンプで圧送して路面へ供給することにより、路面が滑り易い雪氷状態になるのを防止する液状凍結防止剤供給装置が提案されている。
 また、特許文献4に記載されたように、内部に貯留室が設けられたマットに吹き出しノズルを設けるとともに、貯留タンクから貯留室側へのみ液状凍結防止剤を、パイプを介して供給できる構成とし、道路に埋めたマット上を車両のタイヤが通過することによって吹き出しノズルから液状凍結防止剤を路面へ吹き出させることにより、路面が滑り易い雪氷状態になるのを防止する液状凍結防止剤供給装置が提案されている。
 さらに、特許文献5に記載されたように、開放した上面を露出させて道路に埋めた滲み出し部に、貯留補助タンクとの高低差によって液状凍結防止剤を、パイプを介して供給して路面へ滲み出させることにより、路面が滑り易い雪氷状態になるのを防止する液状凍結防止剤供給装置が提案されている。
 また、特許文献6には、貯蔵タンク内の防氷剤を圧送する供給装置と、散布量、散布時期を調整する散布装置と、上面が路面に露出するように埋設された散布ノズルを備えた散布ユニットとを備え、圧送された防氷剤を路面に散布する無人運転が可能な路面の凍結防止及び氷雪融解システムが提案されている。
 また、特許文献7には、ピストン・シリンダーの散布噴射器により、液体状の凍結防止剤を水鉄砲のように噴出して路面に散布する凍結防止方法及び装置が提案されている。
特開平7−54320号公報 特開平8−81929号公報 特開平9−143948号公報 特開平10−54006号公報 特開2000−319838号公報 特開平10−280352号公報 特開2006−207167号公報
 しかしながら、従来の特許文献1、2、3、4、5、6に記載されたように、路面に液状凍結防止剤を供給する為の供給口を、道路に多孔質のパイプ、ノズル、マット及び滲み出し部等を埋設、或いは各種検知器を路面内に埋設する方式では、埋設工事費を必要とし、路面の耐久性を低下させ、路面の維持管理に多額の費用を要するばかりではなく、移設及び一時的な撤去も容易に行なうことが出来ない。
 これを解決する手段として、特許文献7に記載されたように、土木工事を必要とせず、均一な散布が可能なピストン・シリンダー式の噴射散布方式が提案された。
 ところが、散布装置を積載した車両による路面全面散布を行う移動散布方式と異なり、特許文献7に記載されたような定位置設置の散布装置では、車両のタイヤによる液状凍結防止剤の引きずり及び拡散範囲には限界がある上に、長距離区間の路面への対応が出来ないと云う問題点が存在した。
 また、これを解決する手段として、前記引きずり及び拡散範囲の限界毎に、複数台の散布装置を配置する方法が考えられるが、多大な費用を必要とする。
 更に、凍結防止剤貯留タンクも含めた大掛かりな装置を配置することのできないトンネル内、橋梁上、景観、視界確保等が必要な箇所及びその他の設置スペースが狭小な箇所への適用は困難である。例え、設置スペースが確保できたとしても、容易に立ち入ることの出来ない、また停車作業が許されない自動車専用道路等においては、貯留タンクへの液状凍結防止剤の補給作業が困難である。
 また、路面管理の必要性の変化に応じて、液状凍結防止剤供給装置の移設、増設及び撤去等を行う場合は、新たな設置スペースの確保が必要であるとともに、多大な費用が必要となる。
 本願発明は各種外部状況を検出するセンサー部と、液状凍結防止剤を貯留する貯留タンク部と、噴射ノズル部を介して液状凍結防止剤を路面へ供給する路面供給部と、前記センサー部の検出結果に応じて循環タンクから路面供給部へ供給する液状凍結防止剤の圧力及び前記路面供給部の噴射電動弁の開放時間及び開放間隔を制御する液供給制御部とを備えた液状凍結防止剤供給装置であって、前記路面供給部は、封入ガスを有する蓄圧式貯留タンクと噴射圧力調整器と噴射電動弁とを備え、この蓄圧式貯留タンク内に加圧状態で貯留された液状凍結防止剤を噴射電動弁及び噴射ノズル部を介して、路面に噴射供給することを特徴としている。
 また、本願発明において、前記貯留タンク部は、液状凍結防止剤の貯留タンクとポンプを備え、前記液供給制御部は、供給制御部及び供給装置部を備え、前記路面供給部は、噴射圧力調整器と逆流防止弁と噴射電動弁と蓄圧式貯留タンクを備え、前記噴射ノズル部は、噴射用ノズルと自在継ぎ手と逆流防止弁を備え、それぞれ分離配置された液供給制御部と貯留タンク部及び路面供給部は、送液管と制御配線で接続し、分離配置された路面供給部と噴射ノズル部は送液管で接続したことを特徴とする。
 また、本願発明において、前記噴射ノズル部は、噴射方向を調整できる自在継ぎ手と、液垂れを防止する逆流防止弁とを備えたことを特徴とするものである。
 また、本願発明において、前記前記路面供給部は、一噴射工程に十分な液状凍結防止剤量を蓄液する蓄圧式貯留タンクを備え、前記液供給制御部から蓄圧式貯留タンクへの液状凍結防止剤の補給は、噴射用ノズルからの噴射を停止し、噴射電動弁の閉じた間に行い、1組の貯留タンク部と液供給制御部に対して、複数の路面供給部及び噴射ノズル部を接続及び制御することを特徴とするものである。
 また、本願発明は、前記液状凍結防止剤供給装置を使用した液状凍結防止剤供給方法であって、液状凍結防止剤として酢酸カリウム水溶液又は酢酸カリウム水溶液に多価アルコールを添加したものを用いることを特徴とするものである。
 この発明は前記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
 本願発明では、各種外部状況を検出するセンサー部と、液状凍結防止剤を貯留する貯留タンク部と、噴射ノズル部を介して液状凍結防止剤を路面へ供給する路面供給部と、前記センサー部の検出結果に応じて循環タンクから路面供給部へ供給する液状凍結防止剤の圧力及び前記路面供給部の噴射電動弁の開放時間及び開放間隔を制御する液供給制御部とを備えた液状凍結防止剤供給装置であって、前記路面供給部は、封入ガスを有する蓄圧式貯留タンクと噴射圧力調整器と噴射電動弁とを備え、この蓄圧式貯留タンク内に加圧状態で貯留された液状凍結防止剤を噴射電動弁及び噴射ノズル部を介して、路面に噴射供給するので、蓄圧式貯留タンクから噴射用ノズルまでの距離を短くできるので、噴射に際しての圧力損失が少なく、高低差のある場所であっても、効率的に液状凍結防止剤を散布できる。また、貯留タンク部と液供給制御部に対して、路面供給部と噴射ノズル部を遠距離に設置しても、迅速に応答して散布することができる。
 更に、路面に噴射により供給する圧力噴射方式を用いたので、設置の際に路面に対する土木工事を必要とせず、路面の耐久性を低下させることが無く、路面の維持管理費用を抑えることができる。
 また、本願発明において、前記貯留タンク部は、液状凍結防止剤の貯留タンクとポンプを備え、前記液供給制御部は、供給制御部及び供給装置部を備え、前記路面供給部は、噴射圧力調整器と逆流防止弁と噴射電動弁と蓄圧式貯留タンクを備え、前記噴射ノズル部は、噴射用ノズルと自在継ぎ手と逆流防止弁を備え、それぞれ分離配置された液供給制御部と貯留タンク部及び路面供給部は、送液管と制御配線で接続し、分離配置された路面供給部と噴射ノズル部は送液管で接続したので、貯留タンク部を液状凍結防止剤を補充する際の作業が容易な場所に設置し、液供給制御部を点検作業の容易な場所に設置し、路面供給部と噴射ノズル部のみを道路や橋梁やトンネル坑口等の凍結し易い場所に設置することができる。
 したがって、狭小なスペースであっても噴射ノズル部或いは噴射ノズル部と路面供給部の設置が可能であれば、トンネル内、橋梁上、景観保護や視界を確保する必要のある場所であっても、本願発明の液状凍結防止剤供給装置を設置することができる。
 また、本願発明において、前記噴射ノズル部は、噴射方向を調整できる自在継ぎ手と、液垂れを防止する逆流防止弁とを備えたので、液状凍結防止剤の噴射方向を微細に調整することができる。
 また、本願発明において、前記路面供給部は、一噴射工程に十分な液状凍結防止剤量を蓄液する蓄圧式貯留タンクを備え、前記液供給制御部から蓄圧式貯留タンクへの液状凍結防止剤の補給は、噴射用ノズルからの噴射を停止し、噴射電動弁の閉じた間に行い、1組の貯留タンク部と液供給制御部に対して、複数の路面供給部及び噴射ノズル部を接続及び制御するので、液供給制御部の送液ポンプ容量を増加することなく、路面供給部及び噴射ノズル部の増設が可能である。
 また、路面供給部の個々に、液量調整機能を持っている為、路面供給部間の設置位置の高低差及び液供給部との設置距離の長短の影響を排除し、路面に適度且つ適量の液状凍結防止剤の供給を可能である。更に、噴射ノズル部の個々に、噴射目標位置の調整が可能であるため、種々の路面及び様々な路面勾配への適用が可能である。
 また、本願発明において、前記液状凍結防止剤供給装置を使用した液状凍結防止剤供給方法は、液状凍結防止剤として酢酸カリウム水溶液又は酢酸カリウム水溶液に多価アルコールを添加したものを用いるので、吸湿性に富み、乾燥した環境条件下でも、結晶の析出による噴射用ノズルの詰まりを防止することができる。
 図1は、本願発明に係る液状凍結防止剤供給装置の一実施例を道路へ配置した状態を示す説明図である。
 図2は、同液状凍結防止剤供給装置の全体構成を示す説明図である。
 図3は、同液状凍結防止剤供給装置において図外の貯留タンクから循環タンクへ液状凍結防止剤を補給する状態を示す要部説明図である。
 図4は、同液状凍結防止剤供給装置において循環タンクから加圧送液ポンプにより蓄圧式貯留タンクへ液状凍結防止剤を補給する状態を示す要部説明図である。
 図5は、同液状凍結防止剤供給装置において蓄圧式貯留タンクへの補給が完了し、送液圧力調整器から循環タンクへ環流する状態を示す要部説明図である。
 図6は、同液状凍結防止剤供給装置において噴射電動弁を開放し、噴射用ノズルから液状凍結防止剤を噴射した状態を示す要部説明図である。
 図7は、同液状凍結防止剤供給装置において噴射電動弁を閉鎖後、蓄圧式貯留タンクへ再度液状凍結防止剤が補給される状態を示す要部説明図である。
 図8は、同液状凍結防止剤供給装置において、路面へ液状凍結防止剤を散布する必要がなくなった場合を示す要部説明図である。
 本発明は、液状凍結防止剤を貯留する貯留タンク部と、噴射ノズル部を介して液状凍結防止剤を路面へ供給する蓄圧式貯留タンクを有する路面供給部と、貯留タンク部及び路面供給部を制御する液供給制御部とを備え、それぞれを送液管と制御配線で接続したので、蓄圧式貯留タンクから噴射用ノズルまでの距離を短くできるとともに貯留タンク部及び液供給制御部を任意の位置に設置でき、噴射の際の圧力損失が少なく、高低差のある場所であっても、効率的に液状凍結防止剤を散布できる液状凍結防止剤供給装置を実現した。
 以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係る液状凍結防止剤供給装置の一実施例を道路へ配置した状態を示す説明図、図2は本発明の液状凍結防止剤供給装置の全体構成を示す説明図である。ここで、液状凍結防止剤供給装置は、各種外部状況を検出するセンサー部26と、液状凍結防止剤を貯留する貯留タンク部1と、噴射ノズル部4を介して液状凍結防止剤33を路面へ供給する路面供給部3と、前記センサー部26の検出結果に応じて循環タンク12から路面供給部3へ供給する液状凍結防止剤の圧力及び前記路面供給部3の噴射電動弁23の開放時間及び開放間隔を制御する液供給制御部2とを備えたものであって路面供給部3は、封入ガスを有する蓄圧式貯留タンク24と噴射圧力調整器21と噴射電動弁23とを備えている。
 貯留タンク部1は、液状凍結防止剤33を収容する貯留タンク16と、液状凍結防止剤33の残量を検出するタンク液量計101と、貯留タンク16内の液状凍結防止剤を送液管7を介して循環タンク12へ給送するポンプ17等を備えている。また、タンク液量計101及びポンプ17は、それぞれ制御配線102で液供給制御部2と接続されている。つまり、貯留タンク部1と液供給制御部2とは、送液管7と制御配線102のみで接続されている。したがって、自由な距離間隔で設置することができる。
 液供給制御部2は、供給制御部10と供給装置部11とから構成されており、供給制御部10は、装置全体を制御する頭脳部に該当し、路面上を通過する車輌を検出する車両通過検知センサー29及び外気温度を検出する気温センサー30等から成るセンサー部26と接続されている。また、供給制御部10には、液状凍結防止剤33の残量等を表示する表示灯31を含む動作表示部27が接続されている。更に、携帯電話32等からの外部信号を受信する通信部28を備えている。
 供給装置部11は、貯留タンク16から給送された液状凍結防止剤33を貯留する循環タンク12と、循環タンク内の液状凍結防止剤を送液圧力調整器14等を介して路面供御給部3へ給送する加圧送液ポンプ13等を備えている。また、循環タンク12は、循環タンク液量計15を備えており、循環タンク内の液状凍結防止剤残量を供給制御部10に送信する。また、送液圧力調整器14は、加圧送液ポンプ13からそれぞれの路面供給部3へ給送する液状凍結防止剤の圧力を供給制御部10の指示に従って調整する。
 路面供給部3は、送液管8から蓄圧式貯留タンク24に給送される液状凍結防止剤の圧力を調整する噴射圧力調整器21と、内部に封入ガスを有する蓄圧式貯留タンク24と、蓄圧式貯留タンク24から噴射ノズル部4への管路を供給制御部10からの信号で開閉する噴射電動弁23を備えている。そして、各路面供給部3は、液供給制御部2と制配線25及び送液管8のみで接続されている。したがって、液供給制御部2と路面供給部3との設置間隔を自由に設定することができる。
 噴射ノズル部4は、液状凍結防止剤33を路面上に噴射する噴射用ノズル18と、噴射用ノズル18の噴射角度を調整する自在継ぎ手19と、噴射用ノズル18からの液だれを防止する逆流防止弁20等から構成されている。逆流防止弁20は、特に、送液管9の内圧変動による管収縮に起因する噴射用ノズル18からの液だれを防止する。また、路面供給部3と噴射ノズル部4とは、送液管9のみで接続されている。
 本発明に使用する液状凍結防止剤33として、特に、乾燥した環境条件でも吸湿性に富み、結晶の析出がなくノズル詰まりを防止出来る酢酸カリウム(CHCOOK)水溶液又は酢酸カリウム水溶液に多価アルコールを1wt%以上添加したものが使用される。この液状凍結防止剤は、塩素成分を全く含まないので、橋梁や道路内の鉄筋や環境へ悪影響を与える虞れがない。また、散布したこの液状凍結防止剤は、微生物による生物分解が可能であり、地球環境への影響が小さい。
 図1に示すように1台の貯留タンク部1、液供給制御部2に対して複数の路面供給部3と噴射ノズル部4を道路の所定間隔、所定範囲に設置することができる。設置間隔、設置範囲は環境条件及び自然条件によって決定される。
 以上のように構成された本発明に係る液状凍結防止剤供給装置の具体的動作について、図3~図8に基づいて説明する。図中で説明に不要な部分は記載を省略するとともに液状凍結防止剤33の流れは、白抜き矢印で表示している。図3は、本発明の液状凍結防止剤供給装置において図外の貯留タンクから循環タンク12へ液状凍結防止剤33を補給する状態を示す要部説明図である。図3は、循環タンク12内の液状凍結防止剤33が使用されて、循環タンク液量計15が残量が少なくなったと判断した場合に図外の供給制御部10がポンプ17を駆動し、送液管7を介して、図外の貯留タンク16から液状凍結防止剤33を白抜き矢印方向に給送する。
 図4は、図外の供給制御部10によって循環タンク12内の液状凍結防止剤33が加圧送液ポンプ13、送液圧力調整器14、送液管8を介して路面供給部3へ給送される状態を示す。この時、路面供給部3の蓄圧式貯留タンク24内の封入ガス圧力34は低下しており、蓄圧式貯留タンク24内へ噴射圧力調整器21、逆流防止弁22を介して液状凍結防止剤33が蓄液される。液状凍結防止剤33の流入に伴って、蓄圧式貯留タンク24内部の黒塗り矢印で示される封入ガス圧力34が上昇する。そして、蓄圧式貯留タンク24内部の液状凍結防止剤33及び封入ガス圧力34と噴射圧力調整器21の設定圧力が等しくなると、蓄圧式貯留タンク24への液状凍結防止剤33の流入が停止する。
 図5は、蓄圧式貯留タンク24への液状凍結防止剤33の流入が停止した後の状態を示し、加圧送液ポンプ13で送液された液状凍結防止剤33は、噴射圧力調整器21方向へ流れることなく、送液圧力調整器14を介して循環タンク12へ戻る循環経路へ切り替わる。つまり、白抜き矢印方向へ循環する。
 図6は、図外の供給制御部10からの信号に基づき、噴射電動弁23が開成され、蓄圧式貯留タンク24内に蓄液された液状凍結防止剤33が逆流防止弁22の働きにより、送液管8へ戻ることなく、噴射電動弁23、送液管9を介して噴射ノズル部4へ圧送され、噴射用ノズル18から路面上へ噴射される。この際の噴射方向、噴射角度は、自在継ぎ手19によって調整される。
 図7は、液状凍結防止剤33が噴射用ノズル18から路面へ噴射された後、蓄圧式貯留タンク24内の封入ガス圧力34が低下し、噴射圧力調整器21の設定圧力より低くなることにより、供給装置部11から液状凍結防止剤33の供給が再開された状態を示すものである。図7に示す状態で液状凍結防止剤33の供給が続き、蓄圧式貯留タンク24内の液状凍結防止剤33及び封入ガス圧力34と噴射圧力調整器21の設定圧力が等しくなると、蓄圧式貯留タンク24への液状凍結防止剤33の流入が停止し、図5に示す噴射用ノズル18の噴射可能状態となる。そして、順次、図6、図5、図7に示す状態を繰り返すこととなる。
 図8は、液状凍結防止剤33の路面への供給がもはや不要となった場合の状態を示し、図外の加圧送液ポンプ13の停止に伴い、液状凍結防止剤33の移動も停止する。
 以上のような、一連の噴射用ノズル18からの液状凍結防止剤の噴射により、循環タンク12内の液状凍結防止剤が減少した場合、循環タンク液量計15により液量を検出し、供給制御部10からの制御信号により貯留タンク部1から送液管7を介して循環タンク12へ液状凍結防止剤を補給する。
 また、噴射ノズル部4より路面へ供給される液状凍結防止剤33の液量は、噴射圧力調整器21により調整された圧力、噴射電動弁23の開放時間及び噴射用ノズル18の仕様等により決定される。
 噴射ノズル部4において、路面供給部3より送液管9を介して送液された液状凍結防止剤33は、噴射用ノズル18からの液だれを防止する逆流防止弁20及び噴射角度調整用の自在継ぎ手19が組み込まれている。路面への噴射位置の調整は、自在継ぎ手19により噴射用ノズル18の噴射方向、噴射角度を調整して達成される。
 本発明は、以上説明したよう貯留タンク部と液供給制御部の一組に対して、路面供給部及び噴射ノズル部をそれぞれ複数台、接続可能であり、且つ制御可能としたことにより、液状凍結防止剤の引きずり及び拡散効果の限界毎に、路面供給部及び噴射ノズル部をそれぞれ配置することが可能である。また、送液管と制御配線という必要最少限の接続で作動可能としたので、複数台の液状凍結防止剤散布装置を配置することに較べ安価である。さらに、路面供給部の個々に、液量調整機能を備えたので、路面供給部間の設置位置の高低差及び液供給部との設置距離の長短の影響を排除し、路面に適度且つ適量の液状凍結防止剤の供給が可能である。また、噴射ノズル部の個々に、噴射目標位置の調整が可能であるため、種々の路面及び様々な路面勾配への適用を可能にすることができる。さらに、路面工事の不要化、路面供給部と噴射ノズル部の小型化及び装置間接続の簡素化等により、路面管理の必要性の変化に応じて、移設、増設及び撤去等ができ、工事費を低減することができる。
 1   貯留タンク部
 2   液供給制御部
 3   路面供給部
 4   噴射ノズル部
 5   噴射された液状凍結防止剤
 6   引きずり及び拡散範囲
 7   送液管
 8   送液管
 9   送液管
 10  供給制御部
 11  供給装置部
 12  循環タンク
 13  加圧送液ポンプ
 14  送液圧力調整器
 15  循環タンク液量計
 16  貯留タンク
 17  ポンプ
 18  噴射用ノズル
 19  自在継ぎ手
 20  逆流防止弁
 21  噴射圧力調整器
 22  逆流防止弁
 23  噴射電動弁
 24  蓄圧式貯留タンク
 25  制御配線
 26  センサー部
 27  動作表示部
 28  通信部
 29  車両通過検知センサー
 30  気温センサー
 31  表示灯
 32  携帯電話
 33  液状凍結防止剤
 34  封入ガス圧力
 101 タンク液量計
 102 制御配線

Claims (5)

  1.  各種外部状況を検出するセンサー部と、液状凍結防止剤を貯留する貯留タンク部と、噴射ノズル部を介して液状凍結防止剤を路面へ供給する路面供給部と、前記センサー部の検出結果に応じて循環タンクから路面供給部へ供給する液状凍結防止剤の圧力及び前記路面供給部の噴射電動弁の開放時間及び開放間隔を制御する液供給制御部とを備えた液状凍結防止剤供給装置であって、
     前記路面供給部は、封入ガスを有する蓄圧式貯留タンクと噴射圧力調整器と噴射電動弁とを備え、この蓄圧式貯留タンク内に加圧状態で貯留された液状凍結防止剤を噴射電動弁及び噴射ノズル部を介して、路面に噴射供給することを特徴とする液状凍結防止剤供給装置。
  2.  前記貯留タンク部は、液状凍結防止剤の貯留タンクとポンプを備え、前記液供給制御部は、供給制御部及び供給装置部を備え、前記路面供給部は、噴射圧力調整器と逆流防止弁と噴射電動弁と蓄圧式貯留タンクを備え、前記噴射ノズル部は、噴射用ノズルと自在継ぎ手と逆流防止弁を備え、それぞれ分離配置された液供給制御部と貯留タンク部及び路面供給部は、送液管と制御配線で接続し、分離配置された路面供給部と噴射ノズル部は送液管で接続したことを特徴とする請求項1に記載の液状凍結防止剤供給装置。
  3.  前記噴射ノズル部は、噴射方向を調整できる自在継ぎ手と、液垂れを防止する逆流防止弁とを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の液状凍結防止剤供給装置。
  4.  前記路面供給部は、一噴射工程に十分な液状凍結防止剤量を蓄液する蓄圧式貯留タンクを備え、前記液供給制御部から蓄圧式貯留タンクへの液状凍結防止剤の補給は、噴射用ノズルからの噴射を停止し、噴射電動弁の閉じた間に行い、1組の貯留タンク部と液供給制御部に対して、複数の路面供給部及び噴射ノズル部を接続及び制御することを特徴とする請求項1~3の何れか1に記載の液状凍結防止剤供給装置。
  5.  請求項1~4の何れか1に記載の液状凍結防止剤供給装置を使用した液状凍結防止剤供給方法であって、
     液状凍結防止剤として酢酸カリウム水溶液又は酢酸カリウム水溶液に多価アルコールを添加したものを用いることを特徴とする液状凍結防止剤供給方法。
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