(57)【要約】【課題】投雪または積雪した雪を短時間で、しかも熱損失を少なくして効率的に融雪を行う融雪装置を提供する。【解決手段】融雪槽２０と前記融雪槽２０の上部に位置させた雪の載置部２１と、前記融雪槽２０と前期載置部２１により形成した水蒸気拡散空間部２４と、前記水蒸気拡散空間部２４に水蒸気を供給する導入部２５と、前記融雪槽２０に融雪水の排出部３０を備えて、前記載置部２１の複数の開口２２から流入する雪を水蒸気拡散空間部２４内で融雪する。これによって水蒸気拡散空間部２４で水蒸気と載置部２２から落下流入した雪が十分に接触、撹拌し融雪が促進するとともに、水蒸気拡散空間部２４から大気中への水蒸気の放散による熱損失が無く短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
融雪槽と、前記融雪槽の上部に位置させた複数の開口を有する雪の載置部と、前記融雪槽と前期載置部により形成した水蒸気拡散空間部と、前記水蒸気拡散空間部に水蒸気を供給する導入部と、前記融雪槽に融雪水の排出部を備え、前記載置部の開口から流入する雪を水蒸気拡散空間部で融雪することを特徴とする融雪装置。
【請求項２】
水蒸気拡散空間部内に位置して複数の水蒸気の噴出口を備えた請求項１に記載の融雪装置。
【請求項３】
融雪槽の側面部に臨ませた複数の導入部の噴出口から水蒸気を水蒸気拡散空間部に供給する請求項１に記載の融雪装置。
【請求項４】
水蒸気拡散空間部内での水蒸気の噴出量分布を変化させるようにした請求項１から３のいずれか１項に記載の融雪装置。
【請求項５】
載置部に水蒸気通路を形成し前期水蒸気通路に水蒸気を供給して前期載置部自体を加熱するようにした請求項１〜４のいずれか１項に記載の融雪装置。
【請求項６】
載置部から水蒸気を噴出させるようにした請求項５に記載の融雪装置。
【請求項７】
載置部と前期載置部上に位置する雪との相対位置を変化させるようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の融雪装置。
【請求項８】
融雪槽と、前記融雪槽内に位置して設けた水蒸気を噴出する噴出口を有する複数の水蒸気導入管と、前記融雪槽と複数の水蒸気導入管とで構成した融雪空間部と、前記融雪槽に融雪水の排出部を備え、融雪槽に投雪された雪を前記融雪空間部で融雪することを特徴とする融雪装置。
【請求項９】
融雪水を融雪槽の上部に位置する雪の表面部に散水させるようにした請求項１〜８のいずれか１項に記載の融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冬季の積雪地域において使用する融雪装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積雪地域における融雪装置としては、石油、ガス、電気ヒータ、地中熱、太陽熱等様々なものを熱源とし、また雪に接触させて融雪するための熱媒体としては温水、水蒸気、燃焼ガス、温風等がある。この熱媒体の中で温水を用いて融雪するものとしては、実開５−７３０２４号、公報実開６−７１５１９号公報、特開平７−１８９２２５号公報に記載されているものが知られている。
また、熱媒体の中で水蒸気を用いこれを雪に噴射し融雪するものとして、例えば、特開２００２−８１２２５号公報に記載されているようなものが知られている。
従来の融雪装置の熱源は温水、水蒸気が主流である。本願の発明者は水蒸気の拡散性に着目し、水蒸気が過熱蒸気圧力で噴霧状になり、空間を熱蒸気空間として均一に占めることができることを融雪する手段に展開した。反対に温水の場合は、水圧をかけて空間を満たすことが必要であり、この意味で温水は水蒸気に劣る。
以下その融雪装置について図１０を用いて説明する。　図１０において、屋外にある駐車場１に融雪装置を設置したものである。この融雪装置の構成は、水蒸気を発生させるボイラ２、このボイラ２と蒸気流通パイプ３、蒸気エジェクター４、供給パイプ５、散水パイプ６、ノズル８を順次連通させている。さらに駐車場１には融雪水の回収溝１０、融雪水の流入口１１が設けられている。
【０００３】
供給パイプ５から分岐した散水パイプ６は地中に埋設された筒状の溝７内に挿通され、この散水パイプ６の噴射孔（図示なし）に先端が地表に現出したノズル８が取り付けられている。このノズル８からボイラ２より供給された水蒸気が地表に噴射され融雪する。また、散水パイプ６と平行に融雪水の回収体である筒状の回収溝１０が地中に埋設され、上面に設けた流入口１１から融雪水が回収溝１０に内に流入する。回収溝１０の一方の端部は閉止され、他方の端部は連結パイプ１２にてバルブ９を経て蒸気エジェクター４に連結し、融雪水が蒸気エジェクター４に吸引されて水蒸気とともに循環する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、温水を用いたケースでは、水蒸気よりも熱量不足であり、熱ロスも高いため、積雪または投雪した雪中、雪上にノズルを設けて温水を放射するだけでは、ノズルと積雪との距離が離れると配管中の温水の熱損失が大きく融雪効率が低下する。また、雪中にノズルを設けて温水を放射するだけでは空洞ができるだけで、雪の表面部分の融雪効率は高く望めない。
また、水蒸気噴霧の場合においても駐車場に積雪または投雪した雪中に直接ノズル８から水蒸気を噴射するが、この水蒸気の一部は雪に十分接触せずに大気中に放散しやすく全体の融雪効率が低下する。またノズル８が一定の間隔をおいて設置されていることや、駐車場にある雪の量、その分布によっても水蒸気が雪の全体に接触しにくく融雪に時間がかかるという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、投雪または積雪した雪を短時間で、しかも熱損失を少なくして効率的に融雪を行う融雪装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
融雪槽と前記融雪槽の上部に位置させた複数の開口を有する雪の載置部と、前記融雪槽と前期載置部により形成した水蒸気拡散空間部と、前記水蒸気拡散空間に水蒸気を供給する導入部と、前記融雪槽に融雪水の排出部を備え、前記載置部の開口から流入する雪を水蒸気拡散空間部で融雪するもので、水蒸気拡散空間部で水蒸気と載置部の複数の開口から落下流入した雪が接触するに当り、水蒸気が熱量を維持したままで、均一に十分に接触、撹拌し融雪が促進するとともに、水蒸気拡散空間部から大気中への水蒸気の放散による熱損失が無くなることによって、短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
また、工場からの廃蒸気を利用することで、省エネルギー化が図れる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、融雪槽と前記融雪槽の上部に位置させた複数の開口を有する雪の載置部と、前記融雪槽と前期載置部により形成した水蒸気拡散空間部と、前記水蒸気拡散空間部に水蒸気を供給する導入部と、前記融雪槽に融雪水の排出部を備え、前記載置部の開口から流入する雪を水蒸気拡散空間部で融雪するものである。これによって水蒸気拡散空間部で水蒸気と載置部の複数の開口から落下流入した雪が十分に接触、撹拌し融雪が促進するとともに、水蒸気拡散空間部から大気中への水蒸気の放散による熱損失が無くなることによって、短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、水蒸気拡散空間部内に位置して複数の水蒸気の噴出口を備えたもので、これによって水蒸気拡散空間部内の全体に水蒸気を拡散させ、さらに短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、融雪槽の側面部に臨ませた複数の導入部の噴出口から水蒸気を水蒸気拡散空間部に供給するもので、これによって水蒸気拡散空間部の全体に水蒸気を拡散させ、さらに短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。また水蒸気拡散空間部の中にパイプ等の部品が位置しないので構成の簡略化と破損等の恐れもない。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、水蒸気拡散空間部内での水蒸気の噴出量分布を変化させるようにしたもので、これによって載置部上の雪量分布およびこれに相関して水蒸気拡散空間部内に落下流入する雪量分布に応じて水蒸気の噴出量を制御することが可能となり、より効率的に融雪することがでる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、載置部に水蒸気通路を形成し前期水蒸気通路に水蒸気を供給して前期載置部自体を加熱するようにしたもので、これによって載置部から伝導熱および輻射熱によって、載置部の上の雪を加熱し融雪作用を促進することができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、載置部から水蒸気を噴出させるようにしたもので、これによって載置部の上または下の雪に水蒸気を噴出し融雪作用を促進することができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、載置部と前期載置部上に位置する雪との相対位置を変化させるようにしたもので、載置部と雪との接触促進および載置部の複数の開口から水蒸気拡散空間部内に雪の落下流入を促進することができる。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、融雪槽と、前記融雪槽内に位置して設けた水蒸気を噴出する噴出口を有する複数の水蒸気導入管と、前記融雪槽と複数の水蒸気導入管とで構成した融雪空間部と、前記融雪槽に融雪水の排出部を備え、融雪槽に投雪された雪を前記融雪空間部で融雪するようにしたもので、これによって融雪槽に投雪される雪は、融雪槽の融雪空間部に拡散する水蒸気と効率的に接触、撹拌して、短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、融雪水を融雪槽の上部に位置する雪の表面部に散水させるようにしたもので、これによって雪の表面部からの融雪促進および雪の質量が増加し雪の落下流入を促進することができる。
【００１６】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施例１）
本発明の実施例１の融雪装置を図１から図３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例１の融雪装置の断面図、図２は全体の外観斜視図、図４は図１中の載置部の他の構成図である。
図において、２０は凹状に形成した融雪槽で、この融雪槽２０の上部の開口した部分に複数の開口２２を備えた載置部２１が位置し、複数の支持部材２３により融雪槽２０の底部と載置部２１が一定間隔に支持されている。融雪槽２０と載置部２１とで水蒸気拡散空間部２４を形成し、この中に複数の水蒸気の噴出口２７を有する分岐パイプ２６を設け、噴出口２７の近傍に拡散体２８を設けている。さらに分岐パイプ２６は導入部２５を介して水蒸気の供給部２９に連結している。
【００１８】
また、融雪槽２０の底部に融雪水３０の排出部３１を設け、この排出部３１に排出パイプ３２連結し、この排出パイプ３２から分岐してポンプ３４、連結パイプ３３を設け、この連結パイプ３３は融雪水の噴出ノズル３５に連結している。３６は載置部２１の上に投雪または積雪した雪を示す。融雪装置は載置部２１が地表とほぼ同一なるように設置してある。
【００１９】
次に本実施例の動作を説明する。供給部２９から水蒸気が導入部２５に入り、分岐パイプ２６に複数設けられた噴出口２７から噴出し、この近傍に設けた拡散体２８によって水蒸気拡散空間部２４内の全体に拡散する。また雪が載置部２１の複数の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内に落下流入し、水蒸気と接触して融雪する。融雪水は融雪槽２０の底部に設けた排出部３１、排出パイプ３２から流出させる。また融雪水は必要に応じてポンプ３４で吸引し、連結パイプ３３の他端に設けた噴霧ノズル３５より雪の表面部に散水する。
【００２０】
以上のような構成、動作を行う融雪装置において、融雪槽２０と載置部２１とで水蒸気拡散空間部２４を形成していること、載置部２１上が雪で覆われていることによって水蒸気拡散空間部２４に供給した水蒸気が大気中に放散してしまうことがなく熱損失が極めて少なくなる。さらに雪が載置部２１の複数の開口２２によって水蒸気拡散空間部２４内に分割されて落下流入するので水蒸気拡散空間部２４内で水蒸気と接触、撹拌しやすく効率よく融雪することができる。
【００２１】
また、載置部２１も水蒸気により加熱されるのでこの載置部２１上に接触している雪に伝導、輻射により熱を加えて融雪を促進するとともに、雪の流動性を高めて載置部２１の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内への落下流入を促進することができる。このように本融雪装置によって短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
【００２２】
また、水蒸気拡散空間部２４内に位置して複数の水蒸気噴出口２７を備えているので、水蒸気拡散空間部２４内の全体に水蒸気を拡散させることができ、融雪空間である水蒸気拡散空間部２４を有効的に活用することができる。さらに短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
【００２３】
また、水蒸気の噴出口２７の数または複数の噴出口２７間で噴出量に差をもたせることによって、水蒸気拡散空間部２４内で水蒸気の噴出量分布を変化させることができる。これによって載置部２１上の雪量分布およびこれに相関して水蒸気拡散空間部２４内に落下流入する雪量分布に応じて水蒸気の噴出量を調節することが可能となる。これは載置部２１上に投雪した場合、一般的に載置部２１の中央部に雪が多く分布することになりこの部分に対応した開口２２から落下流入する量も増加するので、この部分の水蒸気の噴出量を多くして融雪の融雪能力を高めることにより、全体としてより効率的に融雪することがでる。
【００２４】
さらに、融雪水を載置部２１上に位置する雪に散水させるようにしたもので、これによって雪の上表面部からの融雪促進および載置部２１上の雪の質量、流動性の増加によって載置部２１の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内への雪の落下流入を促進することができる。
【００２５】
また、図２に示すように、さらに水蒸気拡散空間部２４の内部には、複数の噴出口２７を有する分岐パイプ２６を複数本設置してある。融雪装置の設置形態、すなわち載置部２１の形状、面積等によって、水蒸気の分岐パイプ２６の数および噴出口２７の数、噴出方向等を融雪能力に対して最適条件となるよう自由に選択することができる。
【００２６】
また、図３に載置部２１の他の構成例を示すように、複数のパイプを用いて開口２２を設けた構成することによって雪が水蒸気拡散空間部２４内により落下流入しやすくなる。また板状部材をクロスさせてスノコ状にして構成してもよく、多様な構成を選択することができる。
【００２７】
また、水蒸気拡散空間部２４を仕切壁で複数に分割し、その各々に水蒸気の噴出口を位置させ且つ分割した水蒸気拡散空間部２４毎に水蒸気の噴出の有無または量を制御するように構成してもよく、この場合には載置部２１の雪の分布、量等に応じてきめ細かい融雪を行うことが可能となる。
【００２８】
また、載置部２１に形成した開口２２の間隔、面積は雪の落下流入に対して融雪能力に適合させて設定すればよく、さらに載置部２１面の全体または部分的に変えることも可能で、この場合にも載置部２１の雪の分布、量等に応じてきめ細かい融雪を行ないより短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。
【００２９】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２の融雪装置の断面図である。図において、実施例１と同一の部分は同一番号を付し説明を省略する。
【００３０】
実施例１と異なる点は、融雪槽２０の側面部に臨ませた導入部２５の複数の噴出口３７から水蒸気を水蒸気拡散空間部２４内に供給するもので、前記噴出口３７は融雪槽２０の側面部に対向して設置するか、融雪槽２０の側面部の全面に設置して水蒸気拡散空間部２４内に供給してもよい。さらに複数の噴出口３７は水蒸気の噴出量、噴出方向、噴出速度に差を持たせて水蒸気拡散空間部２４内の全体に拡散するように自由に設定することができる。
これによって水蒸気拡散空間部２４の全体に水蒸気を拡散させ、さらに短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができる。さらに水蒸気拡散空間部２４の中にパイプ等の部品が位置しないので構成の簡略化と破損等の恐れを無くすことができる。
【００３１】
（実施例３）
図５、図６は本発明の実施例３の融雪装置の断面図である。図において、実施例１と同一の部分は同一番号を付し説明を省略する。
【００３２】
図５は載置部２１に水蒸気の流通路３８を形成しここに導入部２５から水蒸気を供給して出口３９から水蒸気拡散空間部２４内へ流出させる。これによって前記載置部２１自体を加熱するようにしたもので、載置部２１から伝導熱および輻射熱によって、載置部２１上の雪を加熱してここでも融雪が促進しさらに雪の流動性を高めて載置部２１の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内への落下流入を促進することができる。融雪能力を一層高めることができる。
（融雪水でもよい）
図６は図５の構成に加えて載置部２１に噴出口４０，４１を設けてここから水蒸気を噴出させるようにしたもので、これによって載置部２１の上の雪および水蒸気拡散空間部２４に水蒸気を噴出し融雪能力をさらに促進することができる。前記噴出口は載置部２１の上面または下面のみ設けてもよい。特に載置部２１の上面に噴出する水蒸気は融雪を促進するだけでなく、雪の流動性を高めて載置部２１の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内への落下流入を促進することができる。融雪能力を一層高めることができる。
【００３３】
（実施例４）
図７、図８は本発明の実施例４の融雪装置の断面図である。図において、実施例１と同一の部分は同一番号を付し説明を省略する。図７において実施例１と異なる点は、載置部２１を加振手段４２により水平方向または縦方向に振動させて、載置部２１と前記載置部２１上に位置する雪との相対位置を変化させるようにしたもので、載置部２１と雪との接触促進および載置部２１の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内への雪の落下流入を促進することができる。
【００３４】
また、図８において実施例１と異なる点は、載置部２１を例えば複数の丸棒、パイプ等で構成し回動手段４３と連動部４４によって、丸棒またはパイプを回転または一定範囲で回動を繰り返す作用をさせることによって、載置部２１と雪との接触促進および載置部２１の開口２２から水蒸気拡散空間部２４内への雪の落下流入を促進することができる。
【００３５】
前記加振手段４２、回動手段４３はその駆動源として電動機や供給される水蒸気流によるタービン回転力等を用いて構成することができる。特に水蒸気流によるタービン回転力を用いればリソースを有効に活用することができ省エネルギー化を図ることができる。
【００３６】
（実施例５）
図９は本発明の実施例５の融雪装置の断面図である。融雪槽５０と、前記融雪槽５０内に位置して水蒸気を噴出する噴出口５２を有する複数の水蒸気導入管５１を設け、融雪槽５０と複数の水蒸気導入管５１とで融雪空間部５３を構成している。また前記融雪槽５０の下部に設けた融雪水５７の排出部５８とこれに連結した排出パイプ５９備え、さらに排出パイプ５９から分岐してポンプ６０、連結パイプ６１、噴霧ノズル６２連結させこの噴霧ノズル６２から融雪水を融雪槽５０に投雪された雪６３の表面部に散水する。５６は水蒸気の供給部で分岐管５５を経て前期水蒸気導入管５１に供給する。
これによって融雪槽に投雪される雪は、融雪空間部５３に拡散する水蒸気と効率的に接触、撹拌されるので、短時間での融雪と熱源の融雪能力を最大限活用して効率的な融雪を行うことができるがでる。
【００３７】
さらに、融雪水を投雪された雪の表面部に散水させるようにしたもので、これによって雪の上表面部からの融雪と雪の質量が増加して融雪空間部５３への落下流入をより促進することができる。
また、水蒸気導入管５１に形成した噴出口５２には水蒸気が旋回方向、対向方向等に噴出させる構成を加えることによって融雪空間部５３で雪と水蒸気とを一層効率的に接触、撹拌させることができる。さらに複数の水蒸気導入管５３は融雪槽５０内において千鳥状に配列させることや噴出口５２の数、分布も融雪に最適条件に構成することができる。
【００３８】
尚、前期した各実施例において、水蒸気の供給部は専用のボイラを使用してもよく、または生産工場での洗浄等に用いた水蒸気を再利用して省エネルギー化を図ることもできる。さらに水蒸気は温水を含む二層流の状態で用いてもほぼ同様の融雪効果をえることができる。温水を加圧しノズルで水蒸気状（微粒化して噴霧する状態）の噴霧をしてもよい。
【００３９】
また、実施例１から４の構成の融雪装置は、例えば駐車場、道路、家屋の屋根等に設けてもよく、特に冬季以外は載置部上のエリアを様々な用途に供することができ年間での利用効率を高められる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、投雪または積雪した雪を短時間で、しかも熱損失を少なくして効率的に融雪を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の融雪装置の断面図
【図２】実施例１の融雪装置の外観斜視図
【図３】実施例１の融雪装置の載置部の他の構成図
【図４】本発明の実施例２の融雪装置の断面図
【図５】本発明の実施例３の融雪装置の断面図
【図６】本発明の実施例３の融雪装置の断面図
【図７】本発明の実施例４の融雪装置の断面図
【図８】本発明の実施例４の他の融雪装置の断面図
【図９】本発明の実施例５の融雪装置の断面図
【図１０】従来の融雪装置の外観斜視図
【符号の説明】
２０、５０　融雪槽
２１　載置部
２２　開口
２４　水蒸気拡散空間部
２５　導入部
２６、３７、５２　噴出口
３１、５８　排出部
３５、６２　噴出ノズル
３８　水蒸気通路
４２　加振手段
４３　回動手段
５１　水蒸気導入管
５３　融雪空間部
【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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【図１０】
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