(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置を有する温水生成槽と、該温水生成槽で加熱された温水を融雪槽に供給する温水供給管と、該融雪槽から融雪水を温水生成槽に供給する送水ポンプと、前記融雪槽から温水生成槽に供給される融雪水の温度状態により前記加熱装置を作動させる制御部とから構成し、前記温水生成槽は前記融雪槽より高所に設置することにより温水を高低差により融雪槽に供給するようにしてなる融雪水加熱循環装置であって、前記加熱装置はバーナーが設けられた火炉と、前記温水生成槽地の外側に突出する排気管を有し、該火炉から離間して配置された煙道と、前記温水生成槽内に露出した状態で該煙道と火炉との間に連結された複数本の加熱管とから構成してあることを特徴とする融雪水加熱循環装置。
【請求項２】
前記温水生成槽をケーシング内に格納し、該温水生成槽の融雪水流入管及び温水供給管は前記融雪槽の配管に着脱可能に構成することにより移動可能なパッケージ型に構成したことを特徴とする請求項１記載の融雪水加熱循環装置。
【請求項３】
搬送及び設置のための吊り金具が設けてあることを特徴とする請求項１記載の融雪水加熱循環装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、市街地域や大型駐車場等で除雪した大量の雪を融解するのに用いて好適であり、かつ設置工事が容易な融雪水加熱循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、融雪装置は熱源一体型と熱源分離型に大別される。熱源一体型の融雪装置は、雪を投入する融雪槽と、融雪槽内の上部に配設した温水管に設けた複数の噴射ノズルと、融雪槽に隣接する機械室に設置した燃焼バーナーと、融雪水を循環供給する循環ポンプとから大略構成してある。そして、融雪槽内に設けた燃焼室を燃焼バーナーで直接加熱し、燃焼室の上に投入した雪を溶解して生成した融雪水を循環ポンプによって上部より散水する循環式のもので、広く知られているものである。
【０００３】
また、熱源分離型のものは、上方が雪投入口になったタンク状の融雪槽と、該融雪槽内の上部に配設した温水管に設けた複数の噴射ノズルと、水道水を直接加熱するボイラー、或いはボイラー又は電気ヒータによって加熱した不凍液により温水を生成する熱交換器と、循環式のポンプ及び温水管とから大略構成してある。この熱源分離型のものは、大型化するのには経費、設置費、設置場所等の制約があることから公共的には一部使用されているが、一般普及は難しいものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術は、その殆どが家庭用か企業や商店前の歩道や駐車場での使用を目的としたものであり、処理する雪の量は融雪能力に合わせて融けた分だけ投入しなければならず、雪の投入作業に時間が取られるという欠点があるし、処理する雪の量や設置場所及び価格等も関係して融雪能力は小さいものである。このため、市街地域や大型駐車場で除雪した大量の雪を融解する方法として、複数基の融雪装置を並設して使用することが行われているが、融雪能力に限界があるし、除雪機械により雪を投入する作業に適しないという問題がある。
【０００５】
そこで、水道水を加熱して直接雪に噴射することにより融雪する方式や、不凍液を加熱し、熱交換を行なって暖めた融雪水を噴射して融雪する方式の融雪方法が考えられる。前者は水道料金が嵩むばかりでなく、水資源の無駄使いとなる。後者は熱交換装置の経費が掛かるし熱効率も悪い。また、両者共に大型ボイラーを使用するために法規制も多く、ボイラー技師によって管理を行う必要があることから一般的でないし、現在のボイラーは屋外設置型はなくボイラー庫の設置が必要で敷地を必要とする。使用する液体も水道水か不凍液であり、融雪水の直接加熱には種々の問題点があり耐久性に欠けるし、凍結防止の管理が面倒であり、また装置も複雑で高価で一般普及性に欠けるといった幾多の問題点がある。
【０００６】
本発明は上述した従来技術の諸欠点や問題点に鑑みなされたもので、融雪槽との併用により一度に大量の雪を短時間で溶解することができるので、一日に数回の融雪処理が可能な融雪水加熱循環装置を提供すること目的とするものである。しかも、ボイラーを用いないで融雪水を直接加熱することから融雪効率に優れているし、ボイラー使用上の法的規制を受けないので設置上や稼動上等の種々の点で利用性に優れており、融雪終了時には温水生成槽内から自動的に排水することにより凍結からの機器の損傷を確実に防止することができ、また移動可能なパッケージ型に構成できる融雪水加熱循環装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために構成された本願発明の手段は、加熱装置を有する温水生成槽と、該温水生成槽で加熱された温水を融雪槽に供給する温水供給管と、該融雪槽から融雪水を温水生成槽に供給する送水ポンプと、前記融雪槽から温水生成槽に供給される融雪水の温度状態により前記加熱装置を作動させる制御部とから構成し、前記温水生成槽は前記融雪槽より高所に設置することにより温水を高低差により融雪槽に供給するようにしてなる融雪水加熱循環装置であって、前記加熱装置はバーナーが設けられた火炉と、前記温水生成槽の外側に突出する排気管を有し、該火炉から離間して配置された煙道と、前記温水生成槽内に露出した状態で該煙道と火炉との間に連結された複数本の加熱管とから構成したことにある。
【０００８】
そして、前記温水生成槽をケーシング内に格納し、該温水生成槽地の融雪水流入管及び温水供給管は前記融雪槽の配管に着脱可能に構成することにより移動可能なパッケージ型に構成するとよい。
【０００９】
また、融雪水加熱循環装置は、搬送及び設置のための吊り金具を設けた構成にするとよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳述する。図１は融雪水加熱循環装置の外観斜視図、図２は融雪水加熱循環装置を後述する温水噴出式融雪槽５１と共に示す説明図、図３は融雪水加熱循環装置の縦断面図である。図において、１は融雪水加熱循環装置を示す。２は該融雪水加熱循環装置１を構成する基台で、該基台２は地盤上に設けたコンクリート基盤Ａにボルト・ナットにより移設可能に固定したコ字型鋼材２Ａ、２Ａ、・・からなっており、該基台２上には鋼材を長方形に組んだ架台３が設けてある。４は吊上げ用枠体で、該吊上げ用枠体４は下端が該架台３に固着されて両側に起立した各一対の縦支柱４Ａ、４Ａ、４Ｂ、４Ｂと、該縦支柱４Ａ、４Ａ、４Ｂ、４Ｂに十字状に連結した横支柱４Ｃ、４Ｃと、縦支柱４Ａ、４Ａ、４Ｂ、４Ｂの上端に架設した前後一対の上支柱４Ｄ、４Ｄと、該上支柱４Ｄ、４Ｄ間に架設した連結支柱４Ｅ、４Ｅとから構成してあり、連結支柱４Ｅ、４Ｅには４個の吊上げ用フック５、５、・・が取着してある。
【００１１】
６は前記枠体４を覆うように設けたケーシングを示し、該ケーシング６は架台３の長手方向両端に位置する前、後枠板７、８と、架台３長手方向に沿って立設され、長手方向一側寄りに扉１１、１２によって閉塞可能な開口９Ａ、１０Ａが設けてある一側枠板９及び他側枠板１０と、各枠板７、８、９、１０に囲繞された上方を覆う屋根板１３とから下方が開放し、後枠板８が取外し可能な箱型に構成してあり、屋根板１３には排気筒挿通穴１３Ａが形成してある。かくして、ケーシング６は一側及び他側枠体板９、１０の長手方向一側に開口９、１０を設けて扉１１、１２により開閉可能に構成してあるから、設置場所に応じて一側枠板９側を正面にすることも他側枠板１０側を正面にするといった選択が可能であり、設置上の自由度と使用上の利便性がある。
【００１２】
１４は架台３に搭載した状態で前記ケーシング６内に格納した温水生成槽を示す。該温水生成槽１４はステンレススチール製の底板１５、円形のバーナー取付口１６Ａが形成してある前側板１６、後側板１７、左右側板１８、１９及び排気筒挿通口２０Ａが構成してある天板２０によって箱型に構成してあり、後側板１７は内部点検等のために着脱可能に設けてある。そして、上述の構成からなる温水生成槽１４は若干、約３度後ろ下がりに傾斜させた状態で架台３上に設置してあり、運転停止時には温水生成槽１４内に水が残留しないようにしてある。
【００１３】
２１は前記温水生成槽１４で加熱した温水を温水噴出式融雪槽５１に供給するための温水供給管を示し、該温水供給管２１は基端側が温水生成槽１４の前側板１６上部に接続し、先端側の接続口２１Ａはケーシング６の下側に位置して下向きに配置してある。また、２２は融雪水流入管を示し、該融雪水流入管２２は基端側の接続口２２Ａがケーシング６の下端に位置し、先端は温水生成槽１４の底板１５に形成した開口に接続してある。
【００１４】
２３は温水生成槽１４内に設けた加熱装置を示す。２４は該加熱装置２３を構成する火炉で、該火炉２４は略楕円状の鋼板からなる前側鏡板２４Ａと、該前側鏡板２４Ａの下方寄りに形成したバーナー挿嵌口２４Ｂと、略楕円状の鋼板からなる後側鏡板２４Ｃと、該後側鏡板２４Ｃに穿設された略楕円状の多数の管嵌合穴２４Ｄ、２４Ｄ・・・（図６参照）と、前側鏡板２４Ａ及び後側鏡板２４Ｃの外周に固着された胴板２４Ｅとから楕円形の筒状に形成してあり、支持脚２５、２５を介して温水生成槽１４の底板１５上に載置してある。
【００１５】
他方、２６は火炉２４から離間して配置した煙道で、該煙道２６は火炉２４の後側鏡板２４Ｃと同形に形成した略楕円状の鋼板からなる前側鏡板２６Ａと、該前側鏡板２６Ａに穿設した略楕円状の多数の管嵌合穴２６Ｂと、前側鏡板２６Ａと同形に形成した平板からなる後側鏡板２６Ｃと、前側鏡板２６Ａ及び後側鏡板２６Ｃの外周に固着された胴板２６Ｄとから楕円形の筒状に形成してあり、胴板２６Ｄの上部には排気口２６Ｅ、下部中央にはドレン排出口２６Ｆが形成してある。２７は該排気口２６Ｅに連通して胴板２６Ｄの上部に立設した排気筒で、該排気筒２７は温水生成槽１４の排気筒挿通口２０Ａからケーシング６の排気筒挿通穴１３Ａに挿通されて外部上方に突出している。また、２８はドレン排出口２６Ｆに接続したドレン排出管で、該ドレン排出管２８によって火炉２４内の結露水をケーシング６の外側に排出する。そして、上述の構成からなる煙道２６は支持脚２９を介して温水生成槽１４の底板１５上に設置してある。
【００１６】
更に、３０、３０、・・・は温水生成槽１４内に露出した状態で前記煙道２６と火炉２４との間に横架した複数本の加熱管を示す。該各加熱管３０は耐久性を考慮してステンレススチール製パイプを用いると共に、放熱効率を高めるために楕円形に形成したものからなっており、その一端側が火炉２４の後側鏡板２４Ｃに形成した管嵌合穴２４Ｄに、他端側は煙道２６の前側鏡板２６に形成した管嵌合穴２６Ｂに夫々嵌合してある。
【００１７】
更に、３１はケーシング６内に位置して火炉２４に設けた灯油バーナーを示し、該灯油バーナー３１のノズル３１Ａはバーナー取付口１６Ａを介して温水生成槽１４内に突出し、バーナー挿嵌穴２４Ｂから火炉２４内に開口することにより燃焼ガスを火炉２４内に噴出するようになっている。
【００１８】
３２は温水噴出式融雪槽５１内から温水生成槽１４に融雪水を供給するための揚水ポンプを示し、該揚水ポンプ３２はゴミ類の吸い込みを防止するメッシュのカバー３２Ａで覆った状態で温水噴出式融雪槽５１内の底部側に配置してある。また、揚水ポンプ３２には融雪水送り管３３が接続してあり、該融雪水送り管３３の先端は前記融雪水流入管２２の接続口２２Ａに着脱可能に接続するようになっている。
【００１９】
３４はケーシング６の一側扉８の内面に取り付けた制御盤で、該制御盤３４には装置の主電源スイッチ、揚水ポンプ３２及び灯油バーナー３１の各運転スイッチを配置した操作パネル、マイコンやタイマを内蔵した制御部、電源ランプ、運転ランプ及び燃焼ランプ、異常警報ブザー、リセットスイッチ等が設けてある。また、３５は接続口２２Ａの近傍に位置して融雪水流入管２２に設けられ、信号線により制御部と接続された融雪サーミスタを示す。該融雪サーミスタ３５は温水生成槽１４に流入する融雪水の温度を検知するもので、前記制御部は検出された融雪水の温度が７℃以下の場合は灯油バーナー３１を始動し、１５℃以上の場合は灯油バーナー３１の燃焼を停止する制御を行なう。
【００２０】
また、３６は温水生成槽１４の上部に位置して温水供給管２１に設けられた安全装置としての熱交サーミスタである。該熱交サーミスタ３６が検知した温水の温度が３６℃に達している場合には、制御部は何らかの異常があると判断して監視し、温水の温度が４０℃に達した時点で灯油バーナー３１の燃焼を停止する制御を行なうようにしてある。
【００２１】
３７は温水生成槽１４内の満水状態を検知する水位検知器で、該水位検知器３７の満水記号に基づいて制御部が灯油バーナー３１を作動させることにより、水量不足の状態で灯油バーナー３１が作動するのを防止するようになっている。更に、安全装置として温水生成槽１４にハイリミット温度センサー３８が設けてあり、該ハイリミット温度センサー３８は温水の温度が６０℃に達したことを検知すると、該センサー３８からの信号により制御部が灯油バーナー３１の運転を停止して空焚きを防止するものである。
【００２２】
なお、３９は温水供給管２１の上端に設けた吸気弁で、該吸気弁３９は融雪作業終了に伴って温水生成槽１４内の温水を温水噴出式融雪槽５１側に自動的に放出するために、温水生成槽１４内に大気を流入させるもので温水生成槽１４は開放型の構成になっている。４０は温水生成槽１４に設けたリリーフ弁、４１は温水生成槽１４に設置した感震スイッチで、一定以上の震度を検知すると本装置の作動を停止する働きを行う。また、４２は運転中を警報するために後述する油圧装置５３のカバー５３Ａ上に設置した回転警報灯である。
【００２３】
更に、上述した融雪水加熱循環装置１と併用する温水噴出式融雪槽５１について説明する。５２は該温水噴出式融雪槽５１を構成する槽本体で、該槽本体５２は防錆処理を施した鋼板、或いはステンレススチールにより形成してあり、槽本体５２の上方の雪投入口５２Ａは油圧装置５３により作動する蓋体（図示せず。）によって開閉可能になっている。なお、油圧装置５３は温水生成槽１４上に搭載してあり、カバー５３Ａによりケーシング６と一体に覆ってある。５４は槽本体５２内の上部に配設した噴出管で、該噴出管５４には複数の噴射ノズル５５、５５、・・・が設けてある。５６は噴出管５４に接続した温水流入管で、該温水流入管５６の先端は温水供給管２１の接続口２１Ａに着脱可能に接続される。また、５７は槽本体５２内に設置した排水ポンプで、排水ポンプ５７は液面スイッチ５８が作動することにより余剰融雪水を配水管５９を介して排水溝６０に排出するようになっている。
【００２４】
かくして、温水生成槽１４、温水供給管２１、噴出管５４、噴射ノズル５５、槽本体５２、揚水ポンプ３２、融雪水送り管３３及び融雪水流入管２２によって温水生成槽１４と温水噴出式融雪槽５１との間に循環流路が形成されている。そして、温水噴出式融雪槽５１を地盤に埋設することにより或いは敷地の高低差を利用することにより、更には設置台を利用することによって、温水生成槽１４は温水噴出式融雪槽５１よりも高所に位置させて設置してあり、融雪作業終了により循環流路にある温水及び融雪水は排水ポンプ等の動力を用いずに、高低差により温水生成槽１４から温水噴出式融雪槽５１に流出するようにしてある。
【００２５】
本実施の形態は上述の構成からなるが、次にその作動について説明する。先ず、電源スイッチ及び運転スイッチをＯＮにすると、揚水ポンプ３２が始動し温水噴出式融雪槽５１から融雪水を汲み上げて温水生成槽１４に供給する。融雪サーミスタ３５が検知した融雪水の温度が７℃以下であり、水位検知器３７が温水生成槽１４内が満水状態にあることを検知すると、制御部からの指令により灯油バーナー３１が点火して加熱装置２３が始動し、温水生成槽１４内の融雪水が火炉２４、加熱管３０及び煙道２６に接することにより、融雪水は加熱されて温水になる。
【００２６】
本実施の形態において、温水噴出式融雪槽５１内に噴射する温水の温度は約２９℃としているが、この温水の温度設定は以下のようにして行なっている。即ち、満水時における温水生成槽１４の貯水量は当然一定であるし加熱装置２３の発熱量も灯油バーナー３１の定常運転時には一定であるから、揚水ポンプ３２から供給する融雪水の水量を所定値にすることによって、温水生成槽１４内で融雪水を所望の温度に加熱するものである。このように、温水の温度制御（設定）には温度センサー及び流量調節弁等の機器は用いないから、構成が簡単であるし調節弁等の凍結といった寒冷地特有の問題を解消することができる。
【００２７】
上述の如くして温水生成槽１４内で生成された温水は温水供給管２１から温水流入管５６を介して噴出管５４に送られ、各噴射ノズル５５から噴出されて槽本体５１内の投入雪を融解する。このようにして、温水噴出式融雪槽５１と温水生成槽１４との間で融雪水の温水生成槽１４への供給、融雪水の加熱による温水の生成、温水の温水噴出式融雪槽５１への供給、温水による雪の融解という融雪作用が行なわれる。なお、槽本体５２内の水位が一定の高さにまで上昇すると液面スイッチ５８からの信号により排水ポンプ５７が作動して余剰水を外部の排出溝６０に排出する。
【００２８】
そして、除雪作業の終了に伴って槽本体５２への雪の投入が終了したら、灯油バーナー３１及び揚水ポンプ３１の運転を停止する。これにより、温水生成槽１４内の温水は温水供給管２１から温水流入管５６、噴射ノズル５５を介して、また融雪水流入管２２から融雪水送り管３３、揚水ポンプ３２を介して高低差により槽本体５２内に放出される結果、温水生成槽１４及び各配管２１、２２、２３、５６内に水が残留することがない。この際、各配管２１、５６、３３、２２内や揚水ポンプ３５内に流入している異物は排水と共に排除されるので、循環流路が目詰まりするといった事態を解消することができる。また、槽本体５２内に残留している雪も放出された温水により融解される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上詳述した如く構成したから下記の諸効果を奏する。
（１）融雪水加熱循環装置は、ボイラーを用いないで加熱装置により融雪水を直接加熱することから融雪効率に優れているし、大量の雪を融解することが可能である。また、ボイラー使用上の法的規制を受けないので設置上や稼動上等の種々の点で利用性に優れている。
（２）加熱装置を有する温水生成槽は資格者による管理を必要とするボイラー法の適用を受けないから、取り扱いが容易である。また、屋外の設置も可能であるから設置場所も適宜の場所を選択することができる。
（３）融雪水の供給は送水ポンプを用い、温水の供給は高低差により行ない、循環流路には開閉弁等は設けない簡潔な構成にしたから、操作が容易であるし、機器類の故障も殆どないので信頼性が高い。また、本来のボイラーを用いて構成する場合と比較して、装置全体の製造コストを大幅に低減することができる。
（４）温水生成槽は融雪槽よりも高所に設置し、融雪作業を終了する送水ポンプの停止に伴って、温水生成槽及び管路内の温水は高低差により融雪槽に放出するようにしたから、循環経路に異物が残留することがないし、目詰まりする事態を防止することができる。また、残留水が凍結して循環流路に連通する機器が損傷する事態を解消することができるし、凍結防止のための暖気運転も不要である。
（５）温水生成槽をケーシング内に格納し、該温水生成層の融雪水流入管及び温水供給管は融雪槽の配管に着脱可能に構成してパッケージ型にすることにより、移動可能な融雪水加熱循環装置として使用することができる。
（６）吊り金具を設けることにより、搬送及び設置が自在な融雪水加熱循環装置として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る融雪水加熱循環装置の外観斜視図である。
【図２】融雪水加熱循環装置を温水噴出式融雪槽と共に示す全体構成図である。
【図３】融雪水加熱循環装置の内部構成を示す縦断面図である。
【図４】融雪水加熱循環装置の内部構成を示す平面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ矢示方向断面図である。
【図６】加熱装置を構成する後側鏡板の正面図である。
【符号の説明】
１        融雪水加熱循環装置
５        吊上げ用フック
６        ケーシング
１４      温水生成槽
２１      温水供給管
２２      融雪水流入管
２３      加熱装置
２４      火炉
２６      煙道
２７      排気筒
３０      加熱管
３１      灯油バーナー
３２      揚水ポンプ
５１      温水噴出式融雪槽
【図１】
0004092451.tif 000002
【図２】
0004092451.tif 000003
【図３】
0004092451.tif 000004
【図４】
0004092451.tif 000005
【図５】
0004092451.tif 000006
【図６】
0004092451.tif 000007