JPH10325122A - 埋設型融雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉体を雪に直接曝す方式をとらず、雪の上か
ら出来るだけ大量の水をかける融雪原理に立脚した上
で、その吐水温度をより効率的に高める。 【解決手段】 地面に埋設するケース本体に加熱装置
（バーナ、炉体）と、融雪水の循環装置（ポンプ、吐水
パイプ）とを収納し、吐水パイプの先端をケース本体の
上部開口に配してポンプで汲み上げた融雪水を循環吐出
させる埋設型融雪装置を前提に、炉体の外周を炉体収納
ケースによって画成し、ケース本体と炉体収納ケースと
の間に融雪水の貯水槽を形成する。ケース本体の上部開
口に雪の投入槽を設け、この投入槽と貯水槽とを連通さ
せ、炉体収納ケースの下部において炉体収納ケース内部
と貯水槽とを連通させる。炉体収納ケースには、炉体
と、炉体の奥部からバーナ側へ戻る左右一対の排気管、
および排気管を分岐させる分岐ケースとを収納し、炉
体、分岐ケースおよび排気管の熱によって収納ケース内
の水を加熱する。ポンプは、好ましくは炉体収納ケース
の上部位置に配し、炉体収納ケース内の上部にある融雪
水を汲み上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーナ火炎を使用
する埋設型融雪装置に係り、特に雪の上からかける温水
の加熱効率を高める技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、住宅密集による除雪スペースの減
少やダンプ輸送による雪捨コスト等の問題から、熱源装
置を利用して強制的に雪を溶かす融雪装置が各種提案さ
れるようになった。融雪装置の設計思想は、大きく三つ
に大別することができる。

【０００３】第一番目は、温泉水や地下水を雪にかけて
融雪する方法で、最も古くから知られている手段であ
る。しかし一般住宅地では、自由に地下水を汲み上げる
ことは出来ないという難がある。第二番目はボイラ装置
を使って地下水や水道水を加熱し、高温水を雪にかける
手段である。この場合の問題は、融雪槽とボイラ装置と
が分離しているためにポンプ設置や配管設備等の工事コ
ストが嵩む点にある。

【０００４】これらの問題を解消する第三番目の手段と
して、加熱装置と融雪槽とを一対化した装置、とくに地
下埋設型の融雪装置が知られるようになった。地下埋設
型の装置は、近時、熱源としてバーナ装置を用いる。図
５は、バーナ装置を備えた地下埋設型の融雪装置を示す
ものである。

【０００５】この装置は、地面下に埋設した融雪槽１内
にバーナ火炎２を噴射するバーナ装置３および炉体４を
設置したもので、上部開口５から投入した雪Ｓを高温炉
体４に直接接触させることによって急速に雪Ｓを融かす
ようになっている。また槽内１にたまった融雪水（冷
水）７をポンプ８で汲み上げ、それを炉体内のスパイラ
ルパイプ９に通し、このスパイラルパイプ９の中央部に
火炎２を通して、シャワー温水を得る。スパイラルパイ
プ９を通過するときに温められた融雪水がシャワーノズ
ル６から雪に向けて噴射され、雪Ｓを融かすわけであ
る。つまりこの装置は、炉体接触による直接融雪と、ス
パイラルパイプを利用した融水加熱という二つの設計理
念によって、効率的に雪を融かそうとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の融雪
装置には次のような問題があった。第一に、炉体の耐久
性の問題である。図５の装置を含め、炉体との直接接触
により融雪を行う装置は少なくないが、この種の装置で
は３００〜８００℃前後にまで加熱される炉体に対し、
０℃以下の氷雪をいきなり接触させるため、炉体表面は
激しい収縮膨張を繰り返し、金属の消耗速度が早い。一
方で、炉体鋼材の肉厚を十分にとると成形コストが嵩む
という問題が生じる。

【０００７】第二に、シャワー温水の温度が低いという
問題である。前記装置では炉体内部にスパイラルパイプ
を設け、螺旋中央の空間にバーナ火炎を通してシャワー
温水を加熱する方法が採られている。しかし効率的な融
雪を実現するためには、シャワーの散水量をできるだけ
多く確保する必要があり、このためスパイラルパイプ内
を流れる水の速度はかなりのスピードになっていて、入
口から出口までの通過時間はせいぜい１０秒程度でしか
ない。このような短い時間で水の温度を高めるには、パ
イプに直接火炎を噴射するしかないが、前記装置では直
接パイプには火炎を当てないようにしてある。高温火炎
を直接吹き付けるとパイプが痛むからである。しかもス
パイラルパイプは高価でありメンテナンスも難しい。従
って、このような方法では、シャワー温水の温度を効果
的に高めるのは無理がある。

【０００８】融雪装置に求められる能力は、燃費効率と
融雪速度である。融雪速度だけでいえば高温に加熱した
炉体に直接雪を接触させるのが良いようにも考えられる
が、かかる方法は実は必ずしも良い結果をもたらさな
い。上部から投入する雪は一瞬のうちに、すべてが炉体
に接触するわけではないからである。雪を効果的に融か
す原理でいえば、むしろ、大量の水を上からかけるのが
最も早い。しかも、その水の温度は出来るだけ高いほう
が良い。バケツの雪を融かすとき、高温に加熱させたホ
ットプレート上に雪塊を乗せるより、大量の湯をかけて
やるほうが早く融けるのと同じ理由である。

【０００９】そこで本発明の目的は、炉体を雪に直接曝
す方式をとらず、雪の上から出来るだけ大量の水をかけ
る融雪原理に立脚した上で、その吐水温度をより効率的
に高める点にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成して課題
を解決するため、本発明に係る融雪装置は、地面に埋設
するケース本体と、該ケース本体に収納した加熱装置お
よび融雪水の循環装置とを備え、前記加熱装置は、バー
ナ装置と、該バーナ装置から噴出する火炎によって加熱
される炉体とを備え、前記融雪水の循環装置は、ケース
本体内の融雪水を汲み上げるポンプ装置と、該ポンプ装
置に接続した吐水パイプとを備えてなり、該吐水パイプ
の先端をケース本体の上部開口に配し、ポンプ装置によ
って汲み上げた融雪水を循環吐出させる地下埋設型融雪
装置を技術的な前提として、前記炉体の外周を炉体収納
ケースによって画成し、ケース本体と炉体収納ケースと
の間に融雪水の貯水槽を形成するとともに、ケース本体
の上部開口に雪の投入槽を設け、この投入槽と前記貯水
槽とを連通させる一方、前記炉体収納ケースの下部にお
いて炉体収納ケース内部と貯水槽とを連通させる。

【００１１】また炉体収納ケースには、炉体と、この炉
体の奥部からバーナ装置側へ戻る左右一対の排気管、お
よび当該排気管を分岐させる分岐ケースとを収納し、炉
体、分岐ケースおよび排気管の熱によって収納ケース内
の水を加熱することが望ましい。炉体を通過したバーナ
熱を効率的に水の加熱に利用するためである。また前記
ポンプ装置は、炉体収納ケースの上部位置に配設し、炉
体収納ケース内の上部にある融雪水を汲み上げることが
ある。

【００１２】

【作用】本発明に係る地下埋設型融雪装置は、原理的に
は図１および図２のように示すことが出来る。すなわち
本発明に係る装置は、ケース本体１０の内部に加熱装置
および融雪水の循環装置を収納してなり、加熱装置は、
バーナ装置１１と、該バーナ装置１１から噴出する火炎
Ｆによって加熱される炉体１２とを備えてなる。また融
雪水の循環装置は、ケース本体内の融雪水Ｗを汲み上げ
るポンプ装置１４と、該ポンプ装置１４に接続した吐水
パイプ１５とを備えて構成する。吐水パイプ１５の先端
部はケース本体１０の上部開口１６に配してあり、ポン
プ装置１４によって汲み上げた融雪水Ｗを循環吐出させ
る。符号１９は吐水孔である。

【００１３】また、炉体１２の外周を炉体収納ケース１
７によって画成し、ケース本体１０と炉体収納ケース１
７との間に融雪水Ｗの貯水槽１８を形成する。さらにケ
ース本体１０の上部開口１６には雪の投入槽２０を設
け、この投入槽２０と前記貯水槽１８とを連通させると
ともに、炉体収納ケース１７の下部において炉体収納ケ
ース内部１７と貯水槽１８とを連通させる。符号２２，
２３は連通孔である。

【００１４】本発明に係る装置は、ポンプ装置１４の機
械動力によって融雪水を循環させるが、その循環経路は
次の通りである。まず投入槽２０で融かされた雪（融雪
水）は貯水槽１８に流れ出し、貯水槽内に溜まる。貯水
槽１８と炉体収納ケース１７とは炉体収納ケース下部に
おいて連通（２３）しているから、貯水槽内の水は炉体
収納ケース内部１７に流れ込む。流れ込んだ融雪水は炉
体１２と熱交換を行い、温水となる。

【００１５】この熱交換であるが、本発明に係る装置
は、融雪槽２０において融けた大量の冷水（融雪水）
を、小容積のケースとして独立させた炉体収納ケース内
部１７に導き、より少ない量の水との間で炉体１２と熱
交換を行わせる手段を採る。従来の装置は、融雪槽２０
において融けた大量の水をそのまま加熱しようとする
が、このような方法では急速な水の温度上昇を図ること
は出来ない。融雪装置はコスト的な限界があり、巨きな
バーナや炉体を装置に適用することは実際上無理だから
である。尚、図１および図２は、炉体収納ケース１７に
炉体１２だけを配するよう示してあるが、炉体１７を通
過した排熱をさらに有効に使用するため、炉体奥部に排
気の分岐室を設けるとともに、この分岐室を介してバー
ナ側に戻る排気管を設けて、分岐室および排気管も炉体
収納ケースに納めてても良い。このことは実施例（図
３、図４）において説明する。

【００１６】本発明に係る装置は、小さな画成ケース
（１７）に導入した小量の水を高温炉体によって急速加
熱するものであり、これによって大量吐水に見合った急
速加熱という技術要請を最大限に高めることが可能とな
る。３０〜４０℃まで急速加熱された温水はポンプ装置
１４で汲み上げ、吐水パイプ１５から大量吐出する。

【００１７】また、ポンプ装置１４は請求項２のように
炉体収納ケース１７の上部位置に配設し、炉体収納ケー
ス１７内の上部にある融雪水を汲み上げるよう構成する
ことが望ましい。炉体収納ケース１７の上部ほど高温水
が得られるからである。図５に示した従来の融雪装置
が、ポンプ（８）を低い位置に配置するのとは異なり、
より高い位置で汲み上げた水はより高い温度であって、
それだけ急速な融雪が可能となる。融雪装置に求められ
る装置効率は、燃費効率と時間的な処理効率であるが、
小容積の炉体収納ケース１７に融雪水を導くとともにポ
ンプ位置を高くすることによって、時間的な意味での処
理効率は最大限に高まる。燃費効率については後述する
実施例装置において述べるが、融雪装置において検討さ
れるべきは使用熱源量（灯油／重油／ガス等の燃料の
量）と融雪量との関係より、むしろ、いかに早く雪を融
かして熱源装置を停止させるか（いかに早く雪かき作業
を済ませられるか）である。その点からいっても、大量
温水の吐出による急速融雪を実現する装置は、燃料節約
の点で優れた作用効果を発揮する。

【００１８】さらに本発明に係る融雪装置は、大量吐水
によって急速融雪を実現するものであるため、融雪槽２
０の外観形状は、底の浅い、比較小さなケースとなる。
いわゆる雪かきのときには、いっぺんに大量の雪を運べ
ないため、何回にもわけて雪を運ぶのが普通である。投
入時から投入時までの間に雪が融けていれば良いのであ
るから、融雪槽２０はそれほど大きくする必要はない。
融雪槽２０が小さくなる結果として、作業時に誤って融
雪槽２０に足が入っても怪我をする危険性がなくなる。
従来の融雪装置は、雪の投入槽を大きく深くしているた
め、誤って転落するのを防止する必要からメッシュの金
網を開口部に設けるなどの手段を講じている。しかし投
入開口に金網があると雪がうまく入らず、作業効率を妨
げることが多かった。とくに、氷雪が塊になっている場
合などは目詰まりしやすい。この点、本発明に係る融雪
槽２０は金網を配するまでもなく安全性を確保でき、作
業性も高まる。

【００１９】また、投入される雪には通常、木の葉や小
枝、砂など各種のゴミが混じっており、これらのゴミは
雪とともに融雪装置に投入される。従来の融雪装置は、
融雪槽が深いため、底まで手が届かないうえに槽内の炉
体や入り組んだ配管が邪魔をして掃除を妨げていた。こ
の結果、融雪水の循環経路内にゴミが混入して噴射ノズ
ルを詰まらせたり、ポンプを故障させるなどのトラブル
の原因となりやすかったという事情がある。これに対し
本装置は、ケース本体上部に配した投入槽は浅く形成し
て良く、しかも清掃を妨げるものがないため、雪と共に
投入されたゴミを容易に取り除くことが出来、ゴミに起
因する故障を確実に防止できる。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。図３、図４は本発明に係る埋設型融雪装置の
一例を示すものである。図に示すようにこの融雪装置
は、ケース本体３１の内部に、炉体３２、炉体収納ケー
ス３３、および雪の投入槽３４を収納してなる。炉体３
２は炉体収納ケース３３に収納し、上蓋３５をかぶせて
当該ケース３３に配し、ケース本体３１と炉体収納ケー
ス３３との間に融雪水を貯留する貯水槽３６を形成す
る。

【００２１】炉体３２は円筒状のストレート形状を呈
し、一端部３２ａ側から内部にバーナの火炎を噴出させ
る。バーナの接続端部と反対側には正面略Ｔ字状の分岐
炉３７を設けてある。分岐炉３７は、炉体３２の斜め上
方左右に設けた排気管３８（炉体収納ケースの棚状部３
３ａに収納される）に連通させてあり、さらにケース上
蓋３５の上方に排気を導く立上げダクト３９、並びに投
入槽３４の左右に設けた排気パイプ４０を順次接続する
ことにより、バーナの排気経路を形成する。

【００２２】炉体収納ケース３３は炉体３２および排気
管３８を収納できるよう、正面略Ｔ字状をなす深溝型に
形成してあり、ケース本体３１の底部に設置する。また
ケース３３の下部には流入口４１を設けて当該ケース内
部と貯水槽３６とを連通させてある。

【００２３】一方、投入槽３４は炉体収納ケース３３の
上面に配設し、槽内で融けた雪（融雪水）を貯水層３６
に流れ落とす排水口４２を側壁下部に適宜個数穿設して
ある。また投入槽３４の側面部には、前記排気パイプ４
０に導かれた排気を投入槽３４内の雪に向け噴出するた
めの排気ノズル４３と、炉体収納ケース３３内で温めら
れた温水を噴射する吐水ノズル４４とを設ける。

【００２４】さらに投入槽３４の一端部にはポンプ室４
５を設け、その内部にポンプ５５を収納する。ポンプ室
４５は炉体収納ケースの上蓋３５より下方に（従って炉
体収納ケース３３の内部に）突出させてあり、ポンプ５
５への取水口５６を炉体収納ケース３３の内部上部位置
に開口させる。従ってケース３３上部の温度の高い温水
を汲み上げ、投入槽左右に配設した吐水パイプ４６を介
して吐水ノズル４４に供給することが可能である。

【００２５】尚、図において、符号５０はバーナ室５１
を形成するための隔壁であり、５２はオーバーフロー管
である。オーバーフロー管５２は前記ポンプの取水口５
６より高位置に配設する。循環に必要な融雪水を残しつ
つ、貯水槽３６内に溜まった融雪水を下水等に排出する
ためである。またケース本体３１の上面は例えば鋼板に
より閉塞するとともに、投入槽３４およびバーナ室５１
の上部には開閉可能な蓋体を設ける。

【００２６】本装置ではポンプ室４５に収納したポンプ
５５によって融雪水を循環させる。すなわち投入槽３４
で融かされた雪（融雪水）は排水口４２を通じて貯水槽
３６に流れ落ちる。貯水槽３６と炉体収納ケース３３と
は流入口４１により連通させてあるから、ポンプ５５の
揚水に伴って貯水槽３６内の水は炉体収納ケース３３の
内部に流れ込む。流れ込んだ融雪水は炉体３２、分岐炉
３７および排気管３８との接触により熱交換を行い、温
水となる。そしてこの温水をポンプ室４５内のポンプ５
５で汲み上げ、吐水パイプ４６に導いて吐水ノズル４４
から投入槽３４内の雪に向け噴射させ融雪を行う。

【００２７】一方、バーナの排気は炉体３２から分岐炉
（分岐ケース）３７に入り、左右一対の排気管３８を通
過した後、立上げダクト３９を通じて炉体収納ケース３
３から上方に抜け、排気パイプ４０を通って排気ノズル
４３から投入槽３４内に導かれる。

【００２８】本装置では、投入槽３４において融けた大
量の冷水（融雪水）を、小容積のケースとして独立させ
た炉体収納ケース３３の内部に導き、より少ない量の水
との間で高温炉体３２と熱交換を行わせる。さらに本装
置では炉体３２に加えて分岐炉３７と排気管３８とを炉
体収納ケース内に配してあり、これらが熱交換器として
機能するから、バーナの排気熱を炉体収納ケース内部の
融雪水の温度上昇に有効に利用することが出来る。これ
により大量吐水に見合った急速加熱が実現する。尚、融
雪水は炉体収納ケース３３内で急速加熱された後、ポン
プ５５で汲み上げられて吐水ノズル４４から大量吐出さ
れ、投入槽内の雪を融かす。

【００２９】本装置構成によれば炉体の痛みが少なく、
装置の耐久性を向上させることが出来る。炉体が雪と直
接接触することがなく、常時温水と接触して炉体壁面の
温度はほとんど変化しないからである。

【００３０】また本実施例装置ではバーナの排気を排気
ノズル４３から投入槽に導入し、融雪処理に利用する。
熱エネルギーを無駄なく使用するためである。バーナで
発生する熱は、炉体３２、分岐炉３７、排気管３８にお
いて水とのエネルギー交換を行い、排気パイプ４０を通
して雪に吹き込むが、燃費効率の点でいえば、使用熱源
量は無駄なく融雪に使用するため殆どロスがない。しか
も本発明装置では炉体３２、分岐炉３７、排気管３８が
水に浸された状態で熱交換を行うため、排気パイプ４０
を通るバーナ熱風は８割方の熱損失を受けており、この
熱風を雪に吹き込むために雪が汚れることもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る埋設型
融雪装置によれば、大量吐水によって急速に雪を融かす
ことが可能となるとともに、融雪水を急速加熱すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る融雪装置の作用を説明する概念図
（側面側断面図）である。

【図２】本発明に係る融雪装置の作用を説明する概念図
（正面側断面図）である。

【図３】本発明に係る埋設型融雪装置の一例を示す分解
斜視図である。

【図４】本発明に係る埋設型融雪装置の一例を示す正面
側断面図である。

【図５】従来の埋設型融雪装置の一例を示す側面断面図
である。

【符号の説明】

１０，３１ ケース本体 １１ バーナ装置 １２，３２ 炉体 １４ ポンプ装置 １５，４６ 吐水パイプ １６ ケース本体の上部開口 １７，３３ 炉体収納ケース １８，３６ 貯水槽 １９ 吐水孔 ２０，３４ 雪の投入槽 ２２，２３，４１，４２ 連通孔 ３５ 炉体収納ケース上蓋 ３７ 分岐炉 ３８ 排気管 ３９ ダクト ４０ 排気パイプ ４３ 排気ノズル ４４ 吐水ノズル ４５ ポンプ室 ５１ バーナ室 ５２ オーバーフロー管 ５５ ポンプ ５６ 取水口 Ｗ 融雪水

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地面に埋設するケース本体と、該ケース本
   体に収納した加熱装置および融雪水の循環装置とを備
   え、 前記加熱装置は、バーナ装置と、該バーナ装置から噴出
   する火炎によって加熱される炉体とを備え、 前記融雪水の循環装置は、ケース本体内の融雪水を汲み
   上げるポンプ装置と、該ポンプ装置に接続した吐水パイ
   プとを備えてなり、 該吐水パイプの先端をケース本体の上部開口に配し、ポ
   ンプ装置によって汲み上げた融雪水を循環吐出させる地
   下埋設型融雪装置において、 前記炉体の外周を炉体収納ケースによって画成し、ケー
   ス本体と炉体収納ケースとの間に融雪水の貯水槽を形成
   するとともに、 ケース本体の上部開口に雪の投入槽を設け、この投入槽
   と前記貯水槽とを連通させる一方、 前記炉体収納ケースの下部において炉体収納ケース内部
   と貯水槽とを連通させたことを特徴とする地下埋設型融
   雪装置。
2. 【請求項２】前記炉体収納ケースには、炉体と、この炉
   体の奥部からバーナ装置側へ戻る左右一対の排気管、お
   よび当該排気管を分岐させる分岐ケースとを収納し、炉
   体、分岐ケースおよび排気管の熱によって収納ケース内
   の水を加熱することを特徴とする請求項１記載の地下埋
   設型融雪装置。
3. 【請求項３】前記ポンプ装置は、炉体収納ケースの上部
   位置に配設し、炉体収納ケース内の上部にある融雪水を
   汲み上げることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の地下埋設型融雪装置。