(57)【要約】【課題】化石燃料を使用することなく安全に取り扱うことが可能な省エネ型の融雪機を提供すること。【解決手段】雪が投入される投入部と、該投入部から投入された雪の投下により回動する回転体９と、該回転体９に投下された雪を受容する融雪槽１１と、前記回転体９の回動により発電した発電機３０の電気を蓄電する第１の充電器と、発電機１５により加熱蒸気を発生するＩＨ加熱蒸気発生装置１７と、を備え、前記ＩＨ加熱蒸気発生装置１７から発生した蒸気は加圧ポンプ２３により融雪槽１１内に配設したパイプ内を通り前記回転体９の回転を助勢する方向に噴射すること。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
雪が投入される投入部と、該投入部から投入された雪の投下により回動する回転体と、該回転体に投下された雪を受容する融雪槽と、前記回転体の回動により発電した発電機の電気を蓄電する第１の充電器と、発電機により加熱蒸気を発生するＩＨ加熱蒸気発生装置と、を備え、
前記ＩＨ加熱蒸気発生装置から発生した蒸気は加圧ポンプにより融雪槽内に配設したパイプ内を通り前記回転体の回転を助勢する方向に噴射することを特徴とする省エネ型融雪機。
【請求項２】
前記回転体の回動により発電した発電機は、該回転体によって増速駆動される複数の歯車を備えていることを特徴とする請求項１に記載の省エネ型融雪機。
【請求項３】
前記ＩＨ加熱蒸気発生装置に使用される導入水は、融雪槽内の融雪水であることを特徴とする請求項１または２に記載の省エネ型融雪機。
【請求項４】
前記ＩＨ加熱蒸気発生装置から発生した蒸気は前記融雪槽内の融雪水を攪拌する攪拌機を回動駆動するように噴射することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の省エネ型融雪機。
【請求項５】
前記攪拌機の回動により発電した電気を蓄電する第２の充電器を備えていることを特徴とする請求項４に記載の省エネ型融雪機。
【請求項６】
前記融雪槽内の融雪水の外部放出により駆動される水車の回動により発電した電気を蓄電する第３の充電器を備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の省エネ型融雪機。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雪を融解させる省エネ型融雪機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、融雪機には、融雪用熱源の燃焼室で灯油バーナーによって生成された高温水を、雪を投入する融雪専用槽に温水供給管を介して供給することで融雪し、融雪によって生じた融雪水を、融雪専用槽内に設けた排水ポンプから融雪水排出管を介して排出しているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５２０４号公報（第５頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の融雪機にあっては、雪を融雪するための温水を灯油等の化石燃料を用いているために取り扱いに危険が伴うだけでなく、融雪機に使用した動力を回収していないためエネルギーロスが生じ運転コストがかさむという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、化石燃料を使用することなく安全に取り扱うことが可能な省エネ型の融雪機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の省エネ型融雪機は、
雪が投入される投入部と、該投入部から投入された雪の投下により回動する回転体と、該回転体に投下された雪を受容する融雪槽と、前記回転体の回動により発電した発電機の電気を蓄電する第１の充電器と、発電機により加熱蒸気を発生するＩＨ加熱蒸気発生装置と、を備え、前記ＩＨ加熱蒸気発生装置から発生した蒸気は加圧ポンプにより融雪槽内に配設したパイプ内を通り前記回転体の回転を助勢する方向に噴射することを特徴としている。
この特徴によれば、雪の投下により回動する回転体を利用して発電させ、省エネ型融雪機に必要なＩＨ加熱蒸気発生装置や加圧ポンプの電力の補助として充電できるので、省エネ化が図れると共に、ＩＨ加熱蒸気発生装置から発生した蒸気を回転体の回転を助勢する方向に噴射することで発電作用を補助しながら回転体に投入された雪を蒸気で融雪することができる。更に加熱蒸気は融雪槽内に配設したパイプ内を通って雪を融雪するので、人が直接加熱蒸気に触れることはなく安全である。
【０００７】
本発明の省エネ型融雪機は、
前記回転体の回動により発電した発電機は、該回転体によって増速駆動される複数の歯車を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、増速駆動される複数の歯車を用いることにより、多量の発電を促して充電量の向上を図ることができる。
【０００８】
本発明の省エネ型融雪機は、
前記ＩＨ加熱蒸気発生装置に使用される導入水は、融雪槽内の融雪水であることを特徴としている。
この特徴によれば、融雪槽内の融雪水を加熱蒸気にする水として供給できるので、配管設備を簡素に構築できる。
【０００９】
本発明の省エネ型融雪機は
前記ＩＨ加熱蒸気発生装置から発生した蒸気は前記融雪槽内の融雪水を攪拌する攪拌機を回動駆動するように噴射することを特徴としている。
この特徴によれば、攪拌機の駆動に電力を投入する必要がない。
【００１０】
本発明の省エネ型融雪機は、
前記攪拌機の回動により発電した電気を蓄電する第２の充電器を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、回動する攪拌機を利用して発電させ融雪機に必要なＩＨ加熱蒸気発生装置や加圧ポンプの電力として充電できるので、省エネ化が図れる。
【００１１】
本発明の省エネ型融雪機は、
前記融雪槽内の融雪水の外部放出により駆動される水車の回動により発電した電気を蓄電する第３の充電器を備えていることを特徴としている。
この特徴によれば、回動する水車を利用して発電させ融雪機に必要なＩＨ加熱蒸気発生装置や加圧ポンプの電力として充電できるので、省エネ化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例における省エネ型融雪機が使用されている状態を示す側面図である。
【図２】省エネ型融雪機融雪機の全体像を示す斜視図である。
【図３】省エネ型融雪機の一部内部を示す説明図である。
【図４】回転体の一部を示す斜視部である。
【図５】発電機を備えた回転体の一部断面である。
【図６】融雪槽内部を示す全体図である。
【図７】融雪槽の底部から天井側を見たパイプの配設説明図である。
【図８】省エネ型融雪機の関連構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る省エネ型融雪機を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１４】
実施例に係る省エネ型融雪機につき、図１から図７を参照して説明する。以下、図１の紙面左側を省エネ型融雪機の正面側（前方側）として説明する。
【００１５】
図１の符号１は、冬季の降雪地域で降雪により通行困難となった公道等を除雪する際に、除雪した雪を融雪する本発明としての省エネ型融雪機である。この省エネ型融雪機１は、前端部に雪５を掻き込むためのオーガ３を有する除雪機２に牽引される台車４上に、正面側を除雪機２の後方に向けて載置されており、オーガ３で掻き込まれた雪５が、シュータ６を介して省エネ型融雪機１の投入部７に投入されるようになっている。
【００１６】
図３に示すように、省エネ型融雪機１の投入部７に投入された雪は、回転体９を通過することにより、回転体９は矢視した方向に回転する。この回転体９は、ステンレス等の合成のある金属によって構成されており、融雪槽１１のケーシングの上方部において左右方向を向く水平軸１３によって回動可能に軸支されている。図５に示すようにこの水平軸１３には同一構造のもう一つの回転体９’が連結しており、水平軸１３の回転によりに示す発電機３０を駆動して第１の充電器として電力を蓄電するように構成されている。
【００１７】
回転体９の具体的な構造は、図３．４に示すように、水平軸１３に所定間軸方向に隔離した２枚の円板９ａ、９ａと、この円板内空間部を放射方向に仕切る１２枚の仕切羽根９ｂとによって、雪５が収納可能な底部が閉鎖した収納部９ｃが、全周に亘って等間隔に１２個形成されている。仕切羽根９ｂは円板９ａの外周部よりも突出しており、投入部７から雪が投入された時、雪を捕捉し易い形状となっている。投入された雪が回転体９を通過するのは、上部後方側の３つの収納部９ｃであり、突出した仕切羽根９ｂに衝突した雪の運動エネルギーと３つの収納部９ｃに入った雪の重量とで回転体９は回転運動することができる。
【００１８】
発電機を備えた回転体９，９’の構造について図５に基づき説明すると、一方の回転体９の一側円板９ａ及び他方の回転体９’の一側円板９ａ’は円筒状に形成されてその内周面には歯車１６と噛み合う歯形９ｄ、９ｄ’が形設され、回転体９，９’に対し歯車１６の増速比は１：６となっている。歯車１６は各円板９ａ、９ａ’にそれぞれ１２個配設され、２連の回転体９，９’が一回転すると計２４個の歯車１６が６回転するように設計されている。
【００１９】
各歯車１６を支持する軸部１６ａは融雪槽１１のケーシングに軸受１２ａを介して回動自在に軸支されており、軸部１６ａには磁石体１６ｂが取り付けられ、発電機３０は、融雪槽１１のケーシングに取り付けられた環状のコイル１２ａの内周面内で磁石体１６ｂが回転することで生起する電磁誘導作用により発電することができる。このように回転体９，９’の回転数が少ない状態でも、磁石体１６ｂ数を多くすると共に増速作用で充電量の向上を図っている。
【００２０】
また図２、図３に示すように、融雪槽１１の上部ケーシングには前方より後方に向かってコントロールボックスＣ，エンジン式発電機１５及びＩＨ加熱蒸気発生装置１７が載置されている。エンジン式発電機１５発電した電力はＩＨ加熱蒸気発生装置１７に用いられるとともに、ＩＨ加熱蒸気発生装置１７に供給する融雪槽１１内の融雪水を汲み上げる汲み上げポンプ１９及びＩＨ加熱蒸気発生装置１７により発生した蒸気をパイプ２１を介して省エネ型融雪機１の各所要箇所に送出するための加圧ポンプ２３（図７参照）を駆動するために用いられる。更に融雪槽１１内の融雪水は排出口から排水管４７（図８参照）を介して融雪槽１１外に放水可能となっている。
【００２１】
ＩＨ加熱蒸気発生装置１７は２台設けられており、エンジン式発電機１５からの電力が加えられた加熱コイルに水を通過させることにより短時間で加熱蒸気に変えるものであり、１台のＩＨ加熱蒸気発生装置１７から生成された加熱蒸気は、図７に示すように、加圧ポンプ２３により方形状の融雪槽１１の４つの内壁１１ａに配設したＵ字状にくねったパイプ２１内を通って最後に融雪槽１１の天井部１１ｂ内面のほぼ中央部まで導かれている。もう一台のＩＨ加熱蒸気発生装置１７から生成された加熱蒸気は、加圧ポンプ２３により図６に示すように、融雪槽１１の外壁に配設したパイプ２１’を介して融雪槽１１内に突設した複数のノズル１８より未融雪の雪に噴出して融雪の促進を図っている。
【００２２】
このようにパイプ２１が融雪槽１１の４つの内壁１１ａに配設されているので、回転体９を通過した雪は、Ｕ字状にくねったパイプ２１からの熱を受けるとともに、パイプ２１’から噴射される加熱蒸気により、融雪槽１１内で融雪水に変わる。そして図３及び図７に示すように、天井部１１ｂのほぼ中央部まで導かれた加熱蒸気は噴射ノズル２２ａと２２ｂを介してタービンブレード２５と２連の回転体９、９’の下方部に向けて噴射される。
【００２３】
タービンブレード２５に向かって噴射ノズル２２ａより蒸気が噴射されることにより攪拌機２７の回転軸２７ａが回転駆動され、攪拌機２７の回転羽根２７ｂが回転運動することで融雪槽１１内の融雪水を攪拌して内壁１１ａ近傍の高温の融雪水と比較的低温の融雪水との温度の不均一を解消して、融水化を迅速に行なうようにしている。そして回転軸２７ａの回転により発電機２７ｃを駆動して第２の充電器として電力を蓄電するように構成されている。このように加熱蒸気は融雪槽１１内に配設したパイプ２１内を通って雪を融雪するので、人が直接加熱蒸気に触れることはなく安全である。
【００２４】
また、２連の回転体９、９’の下方部に向けて噴射される蒸気は噴射ノズル２２ｂより下方の仕切羽根９ｂに向けられるので、雪の投入によって回転している回転体９の運動を助成することができ、雪の投入が途切れても連続回転が維持される。更にこの噴射した蒸気は回転体９を通過する雪を加熱するので雪が融雪槽１１に投下された後、融雪水になり易すい。
【００２５】
次に本発明の省エネ型融雪機の運転方法について図６及び図８に基づき説明する。融雪開始前に予め融雪槽１１に水を貯水しておく。エンジン式発電機１５を駆動して発生した電力でＩＨ加熱蒸気発生装置１７の加熱コイルを起動させると共に汲み上げポンプ１９と加圧ポンプ２３を駆動して加熱蒸気を発生させる。この準備が整った段階で雪の投入を開始する。
【００２６】
加圧ポンプ２３により圧送される加熱蒸気の一部は天井部で分岐し一方は噴射ノズル２２ｂより２連の回転体９、９’の下方部に向けて噴射され回転体９、９’の運動を助成すると共に、回転体９、９’を通過する雪を加熱する。そして回転体９、９’の回転運動により発電機３０が駆動されることにより発生した電気を第１の充電器として充電部４０に蓄電される。
【００２７】
天井部で分岐した加熱蒸気の他方は噴射ノズル２２ａよりタービンブレード２５に向けてされて攪拌機２７を回転駆動すると共に、攪拌機２７の回転軸２７ａの回転により発電機２７ｃが駆動されることにより発生した電気を第２の充電器として充電部４０に蓄電される。加圧ポンプ２３により圧送される加熱蒸気の他部はパイプ２１’を介して複数のノズル１８より融雪槽１１内に直接噴射させ未融雪の融雪化を図っている。
【００２８】
融雪槽１１内に貯水される融雪水は水温計４３及び水位計４５によって計測され、その計測値はコントロールボックスＣ内の制御部に入力される。そして融雪槽１１内の融雪水温の高低によって、ＩＨ加熱蒸気発生装置１７に加えられた加熱コイルへの通電量が制御される。
【００２９】
また水位計４５の水位が満水ラインＦＬまで来た時は融雪水の水位が満水になったと判断して、図示しないブザー等の報知手段によって融雪槽１１内の融雪水の排水を促すようになっている。したがって融雪水の水位が満水になれば、コントロールボックスＣ内の制御部からの指令により電磁排水バルブ（図示せず）が開放し、融雪槽１１内から排水管４７を介して融雪水が外部に放出される。排水管４７には水車４９が取り付けられており、排水の流れによって水車４９が回転して発電機５１が駆動される。そしてこの発電機５１により発生した電気を第３の充電器として充電部４０に蓄電される。また排水した融雪水は加熱蒸気によって加温されているので道路等に積もっている雪を溶かすために使用することも可能である。
【００３０】
更に、第１乃至第３充電器により蓄電された充電部４０からどの様に電力を取り出してエンジン式発電機１５と調和させてＩＨ加熱蒸気発生装置１７や加圧ポンプ２３の電力の補助として使用するかは、コントロールボックスＣの制御部により制御される。例えば充電部４０がフル充電状態になるとエンジン式発電機１５を一時的に休止して使用するとか、給油時のためにエンジン式発電機１５が停止しているときに使用するとか、或いは電力負荷が急増した時に一時的に使用したりすることができる。
【００３１】
以上、本実施例における省エネ型融雪機にあっては、雪が投入される投入部７と、該投入部７から投入された雪の投下により回動する回転体９、９’と、該回転体９、９’に投下された雪を受容する融雪槽１１と、前記回転体９、９’の回動により発電した発電機３０の電気を蓄電する第１の充電器と、発電機１５により加熱蒸気を発生するＩＨ加熱蒸気発生装置１７と、を備え、前記ＩＨ加熱蒸気発生装置１７から発生した蒸気は加圧ポンプ２３により融雪槽１１内に配設したパイプ２１内を通り前記回転体９、９’の回転を助勢する方向に噴射することで、雪の投下により回動する回転体９、９’を利用して発電させ、省エネ型融雪機１に必要なＩＨ加熱蒸気発生装置１７や加圧ポンプ２３の電力の補助として充電できるので、省エネ化が図れると共に、ＩＨ加熱蒸気発生装置１７から発生した蒸気を回転体９、９’の回転を助勢する方向に噴射することで発電作用を補助しながら回転体９、９’に投入された雪を蒸気で融雪することができる。更に加熱蒸気は融雪槽内に配設したパイプ２１内を通って雪を融雪するので、人が直接加熱蒸気に触れることはなく安全である。
【００３２】
またＩＨ加熱蒸気発生装置１７に使用される導入水は、融雪槽１１内の融雪水であるので、配管設備を簡素に構築できると共に、ＩＨ加熱蒸気発生装置１７から発生した蒸気は融雪槽１１内の融雪水を攪拌する攪拌機２７を回動駆動するように噴射するので、攪拌機２７の駆動に電力を投入する必要がない。
【００３３】
また攪拌機２７の回動により発電した電気を蓄電する第２の充電器を備えると共に、融雪槽１１内の融雪水の排水管４７からの外部放出により駆動される水車４９の回動により発電した電気を蓄電する第３の充電器を備えているので、省エネ型融雪機に必要なＩＨ加熱蒸気発生装置１７や加圧ポンプ２３の電力として充電できる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００３５】
例えば、前記実施例では、除雪機２で除雪した雪５をシュータ６を介して投入部７に投入して融雪を行ったが、省エネ型融雪機１を除雪機２から切り離して、使用者が直接投入部７からスコップ等で雪５を投入して融雪を行ってもよい。
【００３６】
また本実施例ではエンジン式発電機１５を用いてＩＨ加熱蒸気発生装置１７、汲み上げポンプ１９及び加圧ポンプ２３を作動させているが、エンジン式発電機１５に代えて長時間使用可能なバッテリーを使用してもよい。
【００３７】
また融雪槽１１の４つの内壁１１ａに配設したパイプ２１はＵ字状にくねって伝熱効果を上げるようにしてあるが、内壁１１ａにどの様な形態で配設するかは、加熱蒸気の温度、融雪槽の大きさ及び形状等に応じて適宜配設する。
【００３８】
更に本実施例においては、回転体９が収納部を有したの構造としているが、雪の投入により回転動力が得られる構造で有ればどの様な構造であっても構わない。
【符号の説明】
【００３９】
１                省エネ型融雪機
９、９’          回転体
１１              融雪槽
１５              発電機（エンジン式発電機）
１７              ＩＨ加熱蒸気発生装置
２１              パイプ
２３              加圧ポンプ
２３              汲み上げポンプ
２７              攪拌機
４９              水車
【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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