(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を入れた融雪槽と、水面下に設置した蓄熱板と、前記蓄熱板の下に設置した熱交換器と、前記融雪槽の底部に設けた排水口とを備えた融雪機において、
前記蓄熱板は、流路となる、多数の縦孔を形成したものであり、前記熱交換器は、縦型であり、前記排水口は、増水にもかかわらず前記融雪槽内の水位が、パスカルの原理を応用することによって一定になるように排水するものであることを特徴とする融雪機。
【請求項２】
融雪槽の全部または一部の断面形状が鉛直方向において先細りであることを特徴とする請求項１記載の融雪機。
【請求項３】
熱交換器は、この設置場所が、蓄熱板の下にあっても、蓄熱板の縦孔の下の口の直下には位置しないものであることを特徴とする請求項１または２記載の融雪機。
【請求項４】
蓄熱板の上面に保護網を配したことを特徴とする請求項１〜３記載の融雪機。
【請求項５】
水面に鉱物油等の蒸発防止剤の皮膜を形成したことを特徴とする請求項１〜４記載の融雪機。
【請求項６】
鉱物油等の蒸発防止剤について、注入・回収装置を附加したことを特徴とする請求項５記載の融雪機。
【請求項７】
融雪槽の水中に、水温計を設けたことを特徴とする請求項１〜６記載の融雪機。
【請求項８】
移動手段として、車輪またはそり等を取り付けたことを特徴とする請求項１〜７記載の融雪機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
豪雪地帯などにおいて使用できる、融雪機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術を図１に示す。先行技術は、融雪槽１の底部に設けた熱交換器２で、投入された雪３を溶かす。融雪槽１では溶けた雪３が水に変わり、一定の水位が保たれるように、融雪槽１の上部４より、増水した分の水を排水パイプにより排水する。
【０００３】
この場合、水面に近い水の層は温水であり、これの温度をｔ0 すると、ｔ0 に温度上昇した温水を捨てることになる。温水を捨てることは、貴重な熱エネルギーを捨てることになり、その分、熱交換器２には、余計な熱エネルギーを供給しなければならなくなる。
【０００４】
この場合には、融雪槽１の中の水全体を熱交換器２で温度ｔ0 まで上昇させたければならず、立上がるまでに相当な時間がかかる。
【０００５】
融雪槽１の中の温水のうち、融雪に作用する温水は雪の入れられる水面近くの温水であり、底部に近い温水ほど融雪作用をせず、ただ対流を繰り返し、その分熱エネルギーを損失する。
【０００６】
底部にヒータなどの熱交換器２を配置しているために、融雪槽１全体の容量は大きくなり、融雪槽１の表面から逃げる熱も多い。
【０００７】
また、融雪槽１に張る水の量も多くなるために水の重量も加わり、融雪槽１を移動させるにも困難があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術の融雪機は、稼動までに立ち上がり時間がかかり、逃がす熱エネルギーが多くて熱効率が悪く大型な熱源が必要とされ、装置自体が大型化し、温水に必要な水の量が多くて重量化し、融雪の必要度の高い街中に移動させて稼動することができなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
水を入れた融雪槽の水面近くの水中に、熱交換器を配設することを基本とし、その熱交換器の上層の水中に流通用の多数の縦孔のある蓄熱板を配し、更にその上層の水中に保護網を配することにより、融雪槽の上層に雪を溶かす高温水部を形成し、更に水面に蒸発防止剤の皮膜を張ることによって熱損失の少なく、熱効率の高い融雪機を実現した。
【００１０】
【作用】
融雪直後のまだ冷たく比重の高い冷水は、熱を受けて温水になるよりも早く、温かくて薄い融雪槽を抜けて水槽の下の冷温水部に降下し、このようにして降下した冷水を水槽の底部より排水する。
【００１１】
排水される水は冷水なので、従来技術の温水を排水するのとは熱エネルギーを逃がす率が格段に少ない。
【００１２】
【実施例】
図２に本願発明の第１実施例が記載されている。融雪槽１には、あらかじめ水を入れておく。
【００１３】
熱交換器２は、融雪槽１上部の水面近くの水中に設置する。投入される雪３の一部は、蓄熱板７上部の温水の働きによって溶かされる。上層の水は水面近くで高温水部を形成する。高温水部は熱交換器２から、底部に下がるに従って低温化していく（但し、蓄熱板７には、後述するように多数の縦孔が形成され、融雪直後の冷水は、これらを通って下方へ流通する。また、熱交換器２は後述するように、下方へ流通する融雪水の邪魔にならないように縦型のヒータで構成されている。）。
【００１４】
蓄熱板７上部の高温水部の厚さは、図面では説明のために厚みがあるように描いているが、実際には数ｃｍ程度の薄い層の溶解層であり、この中で形成された融雪水は融雪直後では温水より比重が高く冷水のままで蓄熱板７上部の高温水部の溶解層を抜け、蓄熱板７の縦孔を通過し、下に流れを作って下方へ落ちていく（４゜Ｃの冷水が一番重い）。
【００１５】
排水管ａとｂに水を満たし、ｃのところで大気に触れさせておき、始めに排水管ａとｂに満たす水面の高さｈ2 を融雪槽１の水面の高さｈ1 を同じにしておけば、融雪されて増えた水位の分だけ、冷水は排水管ａとｂを介して排水され、いつもｃの高さに融雪槽１の水位は保たれる。ｃのところから溢れ出た冷水は排水管ｄを使って、外部の排水溝（図示せず）に導くこともできる。
【００１６】
融雪槽１の低温水部（冷水部）は、上方から落ちてくる融雪直後の比重の高い細かな冷水の塊を一時的に停留させるだけの容量があればよいから、直接融雪させるに大面積の必要とする融雪槽１上部に比べて形は小さくて良く、先細りの形状とするのが好ましい。
【００１７】
本発明のポイントは、融雪機能部を水槽の上の水面近くに配置したことにあり、本発明では投入された雪を直接的に溶かし、融雪直後の融雪水が高温状態になって軽くならないうちで、比重が高く細かな冷水の塊であるうちに、その重みで自然に下方へ落下していく原理を採用したので、水槽の底にヒータを配置した従来型のものに比べ、稼動状態になるまでの立ち上がり時間が短く、水槽の中、下部に満たす大量の水を暖める必要がなく、水槽のその部分の表面から逃げる熱を考慮することもなく、限りある熱を効果的に使用できるという技術的メリットが生ずる。
【００１８】
本発明の心臓部の融雪層１の構成について、詳述する。図３にその構造を示す。融雪層は蒸発防止剤の皮膜５と、高温水の薄い溶解層と、融雪層保護網（保護網）６と、蓄熱板７と、熱交換器２とから構成されている。蒸発防止剤は水面皮膜５として使用し、水の蒸発を防止し、蒸発エネルギーの逃出を防ぐ鉱物系の油である。
【００１９】
保護網６は、石，ごみ等を除き、下部器具の損傷を防ぐメッシュ等である。
【００２０】
蓄熱板７は、その縦孔を通過して落下する融雪直後の冷水の状態を整流に保つために鉄製のグレーチング等でできている。
【００２１】
蓄熱板７の一部の縦孔では、融雪直後の比重の高い冷水を下に通過させるが、他の縦孔では、熱交換２近傍の比重の低い高温水を上昇させる。これら縦孔を介し、蓄熱板７の上の水の層では、下降水と上昇水とで還流的な上層流が生じ、この流れは、融雪直後の冷水を融雪槽１の下部の送るのに効果的に作用する。
【００２２】
熱交換器２は、融雪直後の冷水を乱さず落下させるために、その通過するのに邪魔しない位置で、しかも高温水を上部に供給させるために縦型の構造をなし、温水ボイラーにて温度が制御されている。
【００２３】
熱交換器２の形態を図４に示す。
【００２４】
図５に従い蒸発防止剤の出し入れについて説明する。
▲１▼注入時（ａ図）
分離槽の上部に、これから注入する鉱物油を水と分離して上部に閉じこめてある。ここで、バルブ６を開く。図の右の小タンクに水の入った水圧の力で、鉱物油が押し出され、融雪槽１の水面の上部に皮膜５が張られる。
▲２▼回収時（ｂ図）
バルブ２を開き、水道水を注入し、その水圧の力で融雪槽１の水面を上昇させ、バルブ６を開いて、融雪槽１の水面上で浮いている鉱物油を分離槽内に入れる。鉱物油は、場合によっては図のように図の右の小タンクにまで入ることがある。
▲３▼再利用時（ｃ図）
バルブ４を開き、融雪槽１内の水を少し抜いて、水位を下げた状態でバルブ６を開き、図（ａ）の注入時の場合と同じ要領で、回収しておいた鉱物油を融雪槽内に入れる。
【００２５】
図６に、蒸発防止剤注入回収装置の全体図を示す。
【００２６】
図６は、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）をまとめた図である。
【００２７】
図２，３に基づいて、更に本発明を説明する。
【００２８】
融雪層は、前記したように溶解層と蒸発防止剤の皮膜５と保護網６と蓄積板７と熱交換器２から形成されている（図２の中で、高温水部を含め、網かけが施された部分）。
【００２９】
融雪層は、融雪直後で比重が高く降下しやすい冷水を、温水にならないうちに、早く低温水部に自然に降下させなければならない。
【００３０】
そのためには、溶解層は層が薄くなければならないと同時に、雪投入時の撹乱が防止されなければならない。
【００３１】
要は、融雪層の中で融雪直後の冷水が降下しやすい状態を維持することであり、多数の縦孔を形成した蓄熱板７と保護網６とでそのことを可能にしている。
【００３２】
蓄熱板７と保護網６との間または蓄熱板７の縦孔の中では、雪塊投入の際の水中の乱れは小さくなって整流となり、融雪直後にできた冷水の降下を助ける。
【００３３】
融雪槽１の水面が投入された雪３で覆われながらも、下から供給される熱により雪が静かに溶け、投入のショックが溶解層に伝わらない状態で稼動しても効果がある。
【００３４】
融雪機は、それを一般の人が手軽に利用できるようにするために、装置の下部には移動可能にする車輪類又はソリ等が付けられる。
【００３５】
図７に、本発明の第２の実施例を示す。
【００３６】
融雪槽１の水槽部は、断面形状が一辺を鉛直線とし、それと対向する線を斜線とした先細り形状である。
【００３７】
融雪槽１の上部には、水面を覆う上部容器１０が一体的に構成されている。
【００３８】
上部容器１０には吸雪用有圧扇８と、吸雪用ダクトホース９が取り付けられている。
【００３９】
融雪原理は、実施例１と同様であり、融雪槽１の水槽の水面近くに熱交換器２等によって形成された融雪層の働きで、融雪直後の比重の高い冷水が、熱を加えられて温水にならないうちに、底の方へ降下される。
【００４０】
融雪して増えた分の水は、底の排水管ａ，ｂを介してから上昇し、大気中に口を開けた管の先ｃから、パスカルの原理により外部に排水され、融雪槽１内の水位を一定に保つ。
【００４１】
図８には、本発明の融雪槽１全体を立体的に示してある。融雪槽１の内部には、保護網６と蓄熱板７と熱交換器２が、図示のようにセットされている。
【００４２】
図９には、本発明の装置全体を立体的に示してある。装置を移動しやすいように車付き台に載せてある。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は、融雪層を水面近くに設けたので、融雪槽全体を加熱することなく、稼動のための立ち上がりに要する時間が短くて済み、熱エネルギーの損失も少ない。また、融雪槽に入れる水の量も少なくすることができる。
【００４４】
本発明は、水面に蒸発防止剤の皮膜を形成したので、水面から蒸気となって熱の逃げていくのを防止することができる。
【００４５】
排水するのは冷水なので、高温水を排出する従来のものに比べて熱損失が格段と少ない。
【００４６】
捨てられる冷水は、温度が自然に近く、従来の温水を捨てる場合に比べ、生物環境に与える影響が少ない。
【００４７】
本発明は、蒸発防止剤を回収して、再利用するようにしたので、環境を汚すことがない。
【００４８】
本発明は、移動可能な器具に取り付けるようにしたので、一般の人が手軽に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の融雪機の概略を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例を説明する図である。
【図３】本発明の融雪層の構成を示す図である。
【図４】本発明の熱交換器の形状を示す図である。
【図５】本発明の蒸発防止剤回収・注入を示す図である。
【図６】本発明の蒸発防止剤回収・注入を示す全体図である。
【図７】本発明の第２の実施例を説明する図である。
【図８】本発明の融雪槽の全体を示す立体図である。
【図９】本発明の装置全体を示す立体図である。
【符号の説明】
１  融雪槽
２  熱交換器
３  雪
４  熱源機
５  蒸発防止剤の皮膜
６  保護網
７  蓄熱板
８  有圧扇
９  吸雪用ダクトホース
１０  上部容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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