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技術 除雪装置

出願人 伴勲
発明者 伴勲
出願日 2013年8月19日 (6年10ヶ月経過) 出願番号 2013-169772
公開日 2015年2月26日 (5年4ヶ月経過) 公開番号 2015-038286
状態 特許登録済
技術分野 街路・軌道・海岸の清掃 屋根ふき・それに関連する装置または器具
主要キーワード 熱風吹出ノズル 傾斜ダクト 高周波誘導電流 衝撃緩衝材 誘導加熱体 積雪地帯 熱風吹出口 金属芯材
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (15)

課題

高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行う。

解決手段

送風機14a,14bによりケーシング11内に外気吸入する。吸入された外気は送風ダクト13を介して高周波誘導加熱体121の筒体内へと流入する。高周波誘導加熱体121の筒体内に流入した外気は、発熱体と接触することにより、高温に加熱され熱風となる。この熱風を熱風吹出口111bから吹き出させて、屋根付近を融かし、風力によりその上に積もった雪を屋根から落下させて屋根から除去する。

概要

背景

例えば積雪地帯などにおいては、家屋等の建物屋根道路の上等にが積もってしまったり、凍結してしまったりすることにより、交通、生活の障害となってしまうことがある。

このため家屋等の建物の屋根の上に積もった雪を屋根から除去する装置として、例えば特許文献1に示すように、バックホーと同様の作業車アームの先端部に箱状のカバーを取り付け、このカバーで屋根の上に積もった雪の一部を覆って、ヒータを用いてカバー内に熱風等を供給して雪を融かすようにしたものがある。

また、路面上の氷雪を除去する装置としては、例えば特許文献2に示すような、バーナ燃焼させてブロワ送風することにより、傾斜ダクトの先端に設けられた回転ブラシへと熱風を送り、熱風により回転ブラシを回転させて融けた氷雪を吹き飛ばす装置を用いることも考えられる。なお、この特許文献2の装置は、車輪ハンドルを有しており、作業者がハンドルを握って後方から押すことにより移動できるようになっている。

概要

高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行う。送風機14a,14bによりケーシング11内に外気吸入する。吸入された外気は送風ダクト13を介して高周波誘導加熱体121の筒体内へと流入する。高周波誘導加熱体121の筒体内に流入した外気は、発熱体と接触することにより、高温に加熱され熱風となる。この熱風を熱風吹出口111bから吹き出させて、屋根付近の雪を融かし、風力によりその上に積もった雪を屋根から落下させて屋根から除去する。

目的

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行うことができる除雪装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

熱風を吹きかけて除雪する除雪装置であって、送風された外気吸入されるケーシングと、該ケーシング内に配置され、吸入された外気を高周波誘導加熱により熱風にする高周波誘導加熱部と、前記ケーシングの下方に形成され、前記高周波誘導加熱部により生じた熱風を吹き出す熱風吹出口とを有することを特徴とする除雪装置。

請求項2

前記高周波誘導加熱部は、複数の高周波誘導加熱体により構成され、該高周波誘導加熱体は、外気が流入し熱風として流出する筒体と、該筒体の外周に巻回され、高周波誘導電流が供給される誘導コイルと、前記筒体内に設けられ、流入した外気と接触する発熱体とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の除雪装置。

請求項3

作業車に備えられた旋回可能かつ屈折可能に連結された多段式ブームの先端に吊り下げて設置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の除雪装置。

請求項4

回転軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されたことを特徴とする請求項3に記載の除雪装置。

請求項5

前記回転軸と連結された揺動可能な支持軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されたことを特徴とする請求項4に記載の除雪装置。

請求項6

建物屋根または崖の上に積もったを除雪することを特徴とする請求項3乃至5いずれか1項に記載の除雪装置。

請求項7

建物の屋根または崖の上に積もった雪を除雪する除雪装置であって、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに、前記屋根または崖の勾配を測定、または、前記屋根または崖と前記ケーシングとの接触の有無を確認するための一対のレーザ距離計を有することを特徴とする請求項4または5に記載の除雪装置。

請求項8

前記ケーシング内に外気を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記高周波誘導加熱部の下方に設けられ、前記コンプレッサから圧縮された外気が送られる伝熱性を有するホースと、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに前記ホースの下端が挿入され、前記レーザ距離計から照射されるレーザ光の前記屋根または崖への照射部分を除雪するために、前記ホース内を流れる外気が前記高周波誘導加熱部により加熱されて生じた熱風を吹き出す一対の熱風吹出ノズルとを有することを特徴とする請求項7に記載の除雪装置。

請求項9

前記屋根または崖から地面に落下した雪を流雪溝へ落下させて除雪することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の除雪装置。

請求項10

航空機胴体主翼または尾翼の上に付着した氷雪を除雪することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の除雪装置。

請求項11

車両の前面に設置され、道路上の氷雪を除雪することを特徴とする請求項1または2に記載の除雪装置。

技術分野

0001

本発明は、高周波誘導加熱を利用した除雪装置に関する。

背景技術

0002

例えば積雪地帯などにおいては、家屋等の建物屋根道路の上等にが積もってしまったり、凍結してしまったりすることにより、交通、生活の障害となってしまうことがある。

0003

このため家屋等の建物の屋根の上に積もった雪を屋根から除去する装置として、例えば特許文献1に示すように、バックホーと同様の作業車アームの先端部に箱状のカバーを取り付け、このカバーで屋根の上に積もった雪の一部を覆って、ヒータを用いてカバー内に熱風等を供給して雪を融かすようにしたものがある。

0004

また、路面上の氷雪を除去する装置としては、例えば特許文献2に示すような、バーナ燃焼させてブロワ送風することにより、傾斜ダクトの先端に設けられた回転ブラシへと熱風を送り、熱風により回転ブラシを回転させて融けた氷雪を吹き飛ばす装置を用いることも考えられる。なお、この特許文献2の装置は、車輪ハンドルを有しており、作業者がハンドルを握って後方から押すことにより移動できるようになっている。

先行技術

0005

特開平9−328929号公報
特開平11−217810号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上述した特許文献1の除雪装置では、作業車に熱風を送るためのヒータが搭載されており、熱風をホースを介して作業車のアームの先端部に取り付けられた箱状のカバーまで送ると、熱風の温度が低下してしまい、効率的な除雪作業を行うことができないという問題があった。

0007

また、上述した特許文献2の除雪装置では、加熱効率の悪いバーナによる燃焼を用いており、1m2の当たりの氷雪を融かすのに1分前後かかってしまうために、例えば長い道路上の氷雪を除去するには時間がかかりすぎてしまい、効率的な氷雪の除去作業を行うことができないという問題があった。

0008

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行うことができる除雪装置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

0009

上記目的を達成するため、本発明の除雪装置は、
熱風を吹きかけて除雪する除雪装置であって、
送風された外気吸入されるケーシングと、
該ケーシング内に配置され、吸入された外気を高周波誘導加熱により熱風にする高周波誘導加熱部と、
前記ケーシングの下方に形成され、前記高周波誘導加熱部により生じた熱風を吹き出す熱風吹出口とを有することを特徴とする。

0010

前記高周波誘導加熱部は、複数の高周波誘導加熱体により構成され、該高周波誘導加熱体は、外気が流入し熱風として流出する筒体と、該筒体の外周に巻回され、高周波誘導電流が供給される誘導コイルと、前記筒体内に設けられ、流入した外気と接触する発熱体とを備えるようにしてもよい。

0011

前記除雪装置は、作業車に備えられた旋回可能かつ屈折可能に連結された多段式ブームの先端に吊り下げて設置されるようにしてもよい。

0012

前記除雪装置は、回転軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されるようにしてもよい。

0013

前記除雪装置は、前記回転軸と連結された揺動可能な支持軸を介して前記多段式ブームの先端に吊り下げて設置されるようにしてもよい。

0014

前記除雪装置は、建物の屋根または崖の上に積もった雪を除雪するようにしてもよい。

0015

前記除雪装置は、建物の屋根または崖の上に積もった雪を除雪する除雪装置であって、
前記ケーシングの両側面に設けられるとともに、前記屋根または崖の勾配を測定、または、前記屋根または崖と前記ケーシングとの接触の有無を確認するための一対のレーザ距離計を有するようにしてもよい。

0016

前記除雪装置は、前記ケーシング内に外気を吸入し圧縮するコンプレッサと、前記高周波誘導加熱部の下方に設けられ、前記コンプレッサから圧縮された外気が送られる伝熱性を有するホースと、前記ケーシングの両側面に設けられるとともに前記ホースの下端が挿入され、前記レーザ距離計から照射されるレーザ光の前記屋根または崖への照射部分を除雪するために、前記ホース内を流れる外気が前記高周波誘導加熱部により加熱されて生じた熱風を吹き出す一対の熱風吹出ノズルとを有するようにしてもよい。

0017

前記除雪装置は、前記屋根または崖から地面に落下した雪を流雪溝へ落下させて除雪するようにしてもよい。

0018

前記除雪装置は、航空機胴体主翼または尾翼の上に付着した氷雪を除雪するようにしてもよい。なお、ここでいう氷雪とは、航空機の胴体、主翼または尾翼の上に積もった雪、及び、凍結した航空機の胴体、主翼または尾翼の上の氷のうち少なくともいずれか一方をいう。

0019

前記除雪装置は、車両の前面に設置され、道路上の氷雪を除雪するようにしてもよい。なお、ここでいう氷雪とは、道路上に積もった雪、及び、凍結した道路上の氷のうち少なくともいずれか一方をいう。

発明の効果

0020

本発明によれば、高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により効率的な除雪作業を行うことができる除雪装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0021

本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置の構成を示す斜視図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置及びその周辺の構成を示す側面図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置及びその周辺の構成を示す正面図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置が有する高周波誘導加熱体の構成を示す斜視図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置が有する高周波誘導加熱体の動作を説明するための説明図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置が有する熱風吹出口より熱風が吹き出され、雪に吹きかけられる状況を示す説明図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置により屋根の勾配を測定する方法を説明するための正面説明図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置により屋根の勾配を測定する方法を説明するための側面説明図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置が有するレーザ距離計、熱風吹出ノズル及びその周辺の構成を示す正面図である。
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置により行われる除雪作業を説明するための説明図である。
本発明の第2の実施の形態に係る除雪装置により行われる除雪作業を説明するための説明図である。
(a)は本発明の第3の実施の形態に係る除雪装置により行われる航空機の除雪作業を説明するための説明図であり、(b)は航空機の胴体における除雪作業を説明するための説明図であり、(c)は航空機の主翼における除雪作業を説明するための説明図である。
本発明の第4の実施の形態に係る除雪装置及びその周辺の構成を示す説明図である。
本発明の第4の実施の形態に係る除雪装置により行われる除雪作業を説明するための説明図である。

実施例

0022

[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態に係る除雪装置について、以下図面を参照して説明する。
本実施の形態に係る除雪装置は、積雪地帯などにおいて、家屋の屋根の上に積もった雪を高周波誘導加熱を利用して生じた熱風により屋根から除去することができる装置である。

0023

除雪装置1は、図2及び図10に示すように、作業車2のブーム21の先端に設置され、ブーム21等を操作することにより家屋の屋根50の上を移動させて用いられる。

0024

除雪装置1は、図1図3に示すように、ケーシング11と、ケーシング11内に並設された複数の高周波誘導加熱体121から構成される高周波誘導加熱部12と、高周波誘導加熱部12へ送風ダクト13を介して外気を送風する一対の送風機14と、高周波誘導加熱部12に高周波誘導電流を供給するための高周波発振器15と、家屋の屋根50の勾配を測定等するための一対のレーザ距離計16と、後述する熱風吹出ノズル11dへ熱風を送るためコンプレッサ19とを有している。

0025

ケーシング11は、高周波誘導加熱部12,送風機14等が収納される収納部11aと、収納部11aの下方に形成された熱風吹出部11bとを有している。また、ケーシング11の左右両側面には、レーザ距離計16を保護する一対の保護カバー11cと、レーザ距離計16による測定のための一対の熱風吹出ノズル11dと、送風機14が外気を吸入するための一対の外気吸入口11eと、ケーシング11内部の状態を点検するための一対の点検窓11fとが形成されている。また、ケーシング11の背面には、高周波発振器15の状態を確認するためなどに用いられる開閉扉11gが形成されている。なお、ケーシング11は例えば軽量のアルミニウム材料により作製される。

0026

ケーシング11の熱風吹出部11bの最下部には、除雪のための熱風が吹き出す熱風吹出口111bが形成されている。熱風吹出部11bは、高周波誘導加熱部12からの熱風が熱風吹出口111bから前方に吹き出しやすくなるように、前方に向かって傾斜して形成されている。また、熱風吹出部11bは、最下部の熱風吹出口111bを含んだ先端部が前方に突出して形成されている。このように熱風吹出部11bの熱風吹出口111bを含んだ先端部が前方に突出して形成されているので、図6に示すように、熱風を屋根50と屋根50に積もった雪との間付近に吹き出させやすくなる。

0027

送風機14(14a,14b)は、ケーシング11内の左右両側面付近の上方に一対配設されている。送風機14は、外気を外気吸入口11eから吸入し、送風ダクト13へ送風する。送風ダクト13(13a,13b)は、ケーシング11内の上方に2本並設されている。一方の送風機14aは一方の送風ダクト13aのみに外気を送風し、他方の送風機14bは他方の送風ダクト13bのみに外気を送風する。このため十分な外気をケーシング11内に取り込むことができる。送風ダクト13は、図1に示すように、並設された各高周波誘導加熱体121に向けて分岐している。送風ダクト13の各分岐部分付近には、送風量を調整するための風量調整ダンパ17が設けられている。送風機14の送風量、風速は後述する制御部32aにより制御される。

0028

高周波誘導加熱体121は、図4に示すように、筒体121aと、筒体121a内に設けられた発熱体121bと、筒体121aの外周に巻かれた誘導コイル121cとを有している。筒体121aには耐熱性の材料が用いられ、例えばセラミックウールなどが用いられる。発熱体121bは複数の金属板から構成され、複数の金属板は筒体121a内に放射状に設けられている。発熱体121bには例えば磁性体が用いられる。

0029

高周波発振器15は、図5に示すように、発電機22から供給された交流電力高周波に変換して、高周波誘導加熱体12の誘導コイル121cに供給する。発電機22には例えばディーゼル発電機が用いられる。発電機22は作業車2に搭載される。

0030

高周波誘導加熱体121の誘導コイル121cに、高周波発振器15から高周波誘導電流が供給されると、高周波誘導加熱により筒体121a内の発熱体121bが発熱する。送風機14から送風ダクト13を介して筒体121a内に流入した外気は、発熱体121bと接触することにより、高温に加熱され熱風となる。高温に加熱された熱風は熱風吹出口111bから吹き出される。熱風吹出口111bから吹き出される熱風の好適な温度は150℃〜200℃程度であるが、熱風の温度は、後述する制御部32aにより高周波発振器15の出力を制御して所望の温度に設定することでができる。

0031

筒体121aの熱風の流出口付近には、図5に示すように、吹出温度調節器121dが設けられている。吹出温度調節器121dは、屋根50や発熱体121b等が異常加熱されることを防止するために用いられる。吹出温度調節器121dは、図示しない温度センサを有しており、この温度センサにより熱風の吹出温度が所定の温度以上であることを検出すると、後述する制御部32aを介して、高周波発振器15に高周波誘導加熱体121の誘導コイル121cへの高周波誘導電流の供給を停止する制御信号を送信する。

0032

レーザ距離計16は、除雪を行う屋根50の勾配を測定するため、および、ケーシング11と屋根50との接触の有無を確認するために用いられる。レーザ距離計16で屋根50の勾配を測定することにより、屋根50の勾配に沿って除雪装置1を容易に移動させることが可能となり、また、レーザ距離計16でケーシング11と屋根50との間の距離を測定することによりケーシング11が屋根50と接触してしまわないように確認することで屋根50が破損することを防止することができる。

0033

レーザ距離計16(16a,16b)は、図7及び図9に示すように、ケーシング11の両側面に断熱材18を介して設けられる。一対のレーザ距離計16a,16bは、ケーシング11の両側面において同じ高さに設置される。断熱材18は、ケーシング11内の熱が直接レーザ距離計16に伝わらないようにするために用いられる。

0034

レーザ距離計16は、レーザ光を屋根50に照射してその反射光が戻ってくるまでの伝達時間に基づいてレーザ距離計16と屋根50との間の距離を測定する。レーザ距離計16の下方に、熱風吹出ノズル11dがレーザ距離計16からのレーザ光を遮らないように設けられている。

0035

コンプレッサ19には伝熱性を有するホース19aが配管を介して接続されている。伝熱性を有するホース19aとしては、例えばステンレス製薄肉のホースが用いられる。ホース19aは、高周波誘導加熱体12からの熱風が当たるように、高周波誘導加熱体12の下方に設けられている。ホース19aの下端は熱風吹出ノズル11dに挿入されている。

0036

コンプレッサ19は外気を吸入し圧縮して、圧縮した外気をホース19aへと送る。ホース19aを流れる外気は、高周波誘導加熱体12からの熱風がホース19aに吹きかけられることにより熱風となる。ホース19aの下端から流出した熱風は熱風吹出ノズル11dから吹き出される。なお、コンプレッサ19により圧縮された外気は図示しないバルブによりホース19aへの流量が調整される。

0037

熱風吹出ノズル11dからの熱風を、図7及び図8に示すように、屋根50上に積もった雪に向かって吹き出させて、レーザ距離計16から照射されるレーザ光の屋根50への照射部分を除雪する。これによりレーザ距離計16による正確な測定を行うことができる。なお、熱風吹出ノズル11dは、下方に向かうにしたがって内径が大きくなるように形成されている。

0038

屋根50の勾配を測定するためには、図7に示すように、一対のレーザ距離計16a,16bが屋根50の勾配の水平方向成分に沿った位置になるように、後述する回転軸26を回転させることにより、ケーシング11を除雪作業を行う状態から90度回転させて横向きにして、水平状態を保つようにする。

0039

一対のレーザ距離計16a,16bからレーザ光を、熱風吹出ノズル11dにより除雪された屋根50の部分に照射して、その反射光が戻ってくるまでの伝達時間に基づいてレーザ距離計16a,16bと屋根50との間の距離d1,d2をそれぞれ測定する。距離d1と距離d2との差d3と、一対のレーザ距離計16a,16b間の所定の距離d4から屋根50の勾配が算出され測定される。

0040

なお、一対のレーザ距離計16a,16bによりケーシング11と屋根50との接触の有無を確認する場合には、ケーシング11の最下端と屋根50との間の距離を、距離d1,d2とレーザ距離計16a,16bからケーシング11の最下端までの所定の距離d5との差により算出して測定する。

0041

除雪装置1が設置されるブーム21は、図10に示すように、3段式の多段式ブームである第1のブーム21a,第2のブーム21b及び第3のブーム21cが屈折可能に連結されて構成されている。

0042

作業車2には旋回可能な支柱23aを有する旋回台23が搭載されており、支柱23aの先端に第3のブーム21cが連結されている。なお、旋回台23は図示しない油圧シリンダにより旋回される。支柱23aと第3のブーム21cとの間には油圧シリンダ24cが設けられている。油圧シリンダ24cを伸縮駆動させることにより、第3のブーム21cは支柱23aに対して回動可能となる。

0043

第3のブーム21cの先端と第2のブーム21bの基端は連結されている。第3のブーム21cと第2のブーム21bとの間には油圧シリンダ24bが設けられ、この油圧シリンダ24bを伸縮駆動させることにより、第2のブーム21bは第3のブーム21cに対して回動可能となる。また、第2のブーム21bの先端と第1のブーム21aの基端は連結されている。第2のブーム21bと第1のブーム21aとの間には油圧シリンダ24aが設けられ、この油圧シリンダ24aを伸縮駆動させることにより、第1のブーム21aは第2のブーム21bに対して回動可能となる。

0044

旋回台23により第1〜第3のブーム21a,21b,21cを旋回させ、第1〜第3のブーム21a,21b,21cを屈折させることにより、第1のブーム21aに設置された除雪装置1を屋根50の上の所望の位置に移動させることができる。

0045

第1のブーム21aの先端には、図2に示すように、支持軸25、回転軸26及び吊下部27を介して除雪装置1が設置される。除雪装置1を支持する支持軸25は第1のブーム21aにピン25bにより揺動可能に連結されている。支持軸25と第1のブーム21aとの間には油圧シリンダ24dが設けられている。この油圧シリンダ24dを伸縮駆動させることにより、支持軸25はピン25bを支点にして揺動する。なお、支持軸25の下端にはフランジ部25aが形成されている。

0046

除雪装置1を回転させる回転軸26の上端にはフランジ部26aが形成されており、フランジ部26aの外周には歯部261aが形成されている。歯部261aはモータ28のピニオン28aと噛合され、回転軸26はモータ28により回転駆動される。回転軸26の下端には除雪装置1を吊り下げるための吊下部27が固定されている。

0047

支持軸25と回転軸26とは軸連結部29により軸心を一致させて連結されている。軸連結部29は、中央が開口された上ケース29aと下ケース29bとを有する。上ケース29aと下ケース29bのフランジ部分同士を締結部材29cで締結することにより、内部に収納された緩衝部材30a、支持軸25の下端のフランジ部25a、緩衝部材30b、回転軸26の上端のフランジ部26a、スラスト軸受31及び緩衝部材30cを挟持する。スラスト軸受31は回転軸26を回転可能に支持する。なお、モータ28も上ケース29a及び下ケース29bの内部に収納される。

0048

回転軸26の下端に固定された吊下部27は吊下アーム部27aを有している。この吊下アーム部27aが除雪装置1のケーシング11の上方に連結されている。これにより回転軸26の回転にともなって除雪装置1は回転可能となり、また、回転軸26と連結した支持軸25の揺動にともなって除雪装置1は揺動可能となる。なお、第1のブーム21aには、除雪装置1の動作、除雪状況等を確認するためのカメラ31が設置されている。カメラ31による映像は作業車2に搭載された図示しないモニタにより監視することができる。

0049

作業車2には制御盤32が搭載されている。制御盤32は制御部32a(図5)を有し、制御部32aは、発電機22、高周波発振器15、レーザ距離計16、送風機14、コンプレッサ19、吹出温度調節器121d、油圧シリンダ24a〜24d、旋回台22を旋回させる図示しない油圧シリンダ、モータ28、カメラ31などの制御や演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)321aや、これらを制御するためのプログラム制御情報が格納されているメモリ322aなどを備えている。CPU321aには操作部33が接続されている。操作部33により発電機22などの各機器を操作するための操作信号がCPU321aに出力される。なお、除雪装置1に用いられる機器などに接続される図示しない電源ケーブル信号ケーブルはまとめてブーム21に沿わせて配設される。

0050

ここで、除雪装置1による除雪方法について説明する。まず、屋根50の上に雪が積もった家屋付近で除雪作業がしやすい場所に作業車2を停車させる。アウトリガ34を接地させて作業車2を安定させる。なお、作業車2は作業車2の位置情報を確認するためのGPS(Global Positioning System)装置35を備えている。

0051

図示しない油圧シリンダを伸縮駆動させて旋回台23を旋回させ、また、油圧シリンダ24a〜24cを伸縮駆動させて第1〜第3のブーム21a,21b,21cを屈折させることにより、第1のブーム21aに設置された除雪装置1を雪が積もった家屋の屋根50の上の適切な除雪作業開始位置に移動させる。除雪装置1は、正面が屋根50の勾配が下る方向側を向き、熱風吹出口111bが水平状態を保つように配置される。

0052

次に、モータ28を駆動させて回転軸26を介してケーシング11を水平状態を保ったまま90度回転させて横向きにする。ケーシング11の側面に設けられた一対のレーザ距離計16a,16bは、屋根50の下り勾配の水平方向成分に沿った位置に配置される。

0053

送風機14により外気を吸入して送風ダクト13へ送風する。送風ダクト13からの外気は並設された各高周波誘導加熱体121の筒体121a内へと流入する。高周波発振器15により、発電機22から供給された交流電力を高周波に変換して、高周波誘導加熱体121の誘導コイル121cに供給して、筒体121a内の発熱体121bを発熱させる。これにより、筒体121a内へ流入した外気が加熱され熱風となり流出する。

0054

コンプレッサ19により吸入した外気を圧縮して、伝熱性を有するホース19aへと送る。ホース19aを流れる外気は、筒体121aから流出した熱風が吹きかけられることにより熱風となり、この熱風は熱風吹出ノズル11dから吹き出される。

0055

熱風吹出ノズル11dからの熱風を屋根50上に積もった雪に向かって吹き出し除雪する。熱風吹出ノズル11dからの熱風により除雪された屋根50の部分に、一対のレーザ距離計16a,16bからレーザ光を照射して、屋根50の勾配を測定する。

0056

次に、モータ28を駆動させて回転軸26を介してケーシング11を水平状態を保ったまま90度回転させて、正面が屋根50の勾配が下る方向側を向いた元の位置に戻す。第1〜第3のブーム21a,21b,21cを屈折させ、また、旋回台23により第1〜第3のブーム21a,21b,21cを旋回させることにより、測定した屋根50の勾配に沿って、除雪装置1を屋根50の上の所望の位置に移動させながら、積もった雪に向かって熱風吹出口111bから高周波誘導加熱体121で発生させた熱風を吹き出させて除雪していく。基本的には、図6に示すように、熱風吹出口111bから熱風を吹き出させて、屋根50付近の雪に吹きかけて融かし、風力によりその上に積もった雪を屋根50から落下させて屋根50から除去していくようにするが、もちろん屋根50上に積もったすべての雪を熱風により融かすこともできる。なお、地面に落下させた雪は流雪溝61に落とされ排雪される。

0057

レーザ距離計16からレーザ光を所定の時間間隔で熱風吹出ノズル11dからの熱風により除雪された屋根50の部分に照射して、ケーシング11と屋根50との間の距離を測定することにより、ケーシング11と屋根50との接触の有無を確認しながら除雪作業を行う。ケーシング11と屋根50との接触が確認された場合には、ただちに除雪作業を中止する。

0058

屋根50の形状、積雪の形状,量などに応じて、油圧シリンダ24dを伸縮駆動させて支持軸25を介して除雪装置1を揺動させることにより、熱風吹出口111bからの熱風の吹出角度を調整して除雪を行う。また、屋根50の形状、積雪の形状,量などに応じて、回転軸26を介して除雪装置1を所望の角度で回転させることにより、除雪を行う。なお、除雪作業は、除雪装置1の位置,移動状況、除雪状況などのカメラ31による映像を図示しないモニタにより確認しながら行われる。

0059

切妻屋根においては、手前側の屋根50a上の積雪の除去が終了した後、モータ28を駆動させて回転軸26を介してケーシング11を水平状態を保ったまま180度回転させるとともに、第1〜第3のブーム21a,21b,21cを屈折させて、を越えてケーシング11を移動させて、裏側の屋根50b上の積雪の除雪作業を同様に行う。これにより裏側の屋根50b上の積雪の除雪作業についても作業車2を移動させることなく行うことができる。

0060

このように本実施の形態の除雪装置では、ケーシング11内に配置された高周波誘導加熱体121により高温に加熱された熱風を熱風吹出口111bから吹き出させ、屋根50上の積もった雪に直接当たるようにしたので、効率的な除雪作業を行うことができる。

0061

また、本実施の形態の除雪装置では、高温加熱が実現できる高周波誘導加熱部12が他の種類の加熱機器と比べて小型であるため、高周波誘導加熱部12を収納するケーシング11を小型化、軽量化することができるので、屋根50上で容易に移動させることができる。また、ケーシング11が小型化、軽量化されているので、万が一、ケーシング11が屋根50と接触するようなことがあっても、屋根50の損傷を低減、防止することができる。

0062

また、本実施の形態の除雪装置では、多段式ブームであるブーム21の屈折、旋回台23によるブーム21の旋回を用いて、屋根50上を移動させるようにしているので、所望の位置への正確な移動が可能となる。

0063

また、本実施の形態の除雪装置では、回転軸26を介して回転可能であるようにしたので、例えば切妻屋根において一方の屋根50a上の除雪作業が終了した後、作業車2を移動させることなく他方の屋根50b上の除雪作業を行うことができ、効率的な除雪作業が可能となる。また、本実施の形態の除雪装置では、屋根50の形状等に応じて、回転軸26を介して所望の角度で回転させて除雪することができるので、屋根50上の積雪を残すことなく除雪できる。

0064

また、本実施の形態の除雪装置では、支持軸25を介して揺動可能であるようにしたので、屋根50の形状等に応じて、熱風吹出口111bからの熱風の吹出角度を調整することができ、屋根50上の積雪を残すことなく除雪できる。

0065

また、本実施の形態の除雪装置では、レーザ距離計16a,16bからレーザ光を熱風吹出ノズル11dからの熱風により除雪された屋根50の部分に照射して、屋根50の勾配を測定して、測定した勾配に基づいて、屋根50上を移動して除雪するようにしたので、効率的な除雪作業を行うことができる。また、レーザ距離計16a,16b等を用いて、ケーシング11が屋根50と接触していないことを確認しながら除雪作業を行うようにしたので、ケーシング11が屋根50と接触して屋根50を破損してしまうことを防止できる。

0066

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る除雪装置について、図11などを用いて説明する。なお、図11において、第1の実施の形態で説明した構成と同様の構成部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。ここでは第1の実施の形態と相違する点について主に説明する。第2の実施の形態の除雪装置1の構成は第1の実施の形態と同様である。第2の実施の形態の除雪装置1は、崖60の上に積もった雪を融かし、雪を崖60から落下させて除去し、また、地面の上に落とされた雪、積もった雪を融かし、流水を利用して排雪する設備である流雪溝61へ落下させて除去する。

0067

崖60のように高い場所の除雪が必要な場合には、ブーム21の数を増やして対応する必要があり、第4のブーム21dを追加して4段式とする。熱風吹出口111bから熱風を吹き出させて、崖面付近の雪へ吹きかけ融かし、風力によりその上に積もった雪を崖60から落下させて崖60から除去する。レーザ距離計16、熱風吹出ノズル11d等を用いることにより、崖60の勾配を測定し、また、崖60とケーシング11との接触の有無を確認しながら、除雪作業を行うことができる。また、崖60の形状、積雪の形状,量などに応じて、支持軸25を介して除雪装置1を揺動させて熱風吹出口111bからの熱風の吹出角度を調整し、また、回転軸26を介して除雪装置1を所望の角度で回転させることにより、崖60上に積もった雪を残すことなく除雪できる。

0068

また、除雪装置1は、屋根50、崖60から地面に落とした雪、地面に積もった雪などを図示しない投雪口を介して流雪溝61に落下させて地面の上から雪を除去することができる。熱風吹出口111bから熱風を吹き出させて、地面付近の雪へ吹きかけ融かし、風力によりその上に積もった雪を図示しない投雪口を介して流雪溝61に落下させる。

0069

[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態に係る除雪装置について、図12などを用いて説明する。なお、図12において、第1の実施の形態で説明した構成と同様の構成部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。ここでは第1の実施の形態と相違する点について主に説明する。第3の実施の形態の除雪装置1の構成は第1の実施の形態の除雪装置1と同様である。寒冷地などの飛行場では、航空機に雪が積もったり、凍結したりして航空機に氷雪が付着してしまうことがある。このように航空機に付着してしまった雪及び氷のうち少なくともいずれか一方を除去するために、第3の実施の形態の除雪装置1は用いられる。

0070

第3の実施の形態の除雪装置1は、熱風吹出口111bから熱風を吹き出させて、航空機70の胴体71、主翼72、尾翼73等の上に付着した氷雪に熱風を吹きかけ融かして、風力により航空機70の上から落下させて除去する。付着した氷雪の状況等によっては、航空機70の胴体71、主翼72、尾翼73等の上に付着したすべての氷雪を熱風により融かすこともできる。また、レーザ距離計16、熱風吹出ノズル11d等を用いて、主翼72、尾翼73等の勾配を測定し、また、胴体71、主翼72、尾翼73とケーシング11との接触の有無を確認しながら、除雪作業を行うことができる。また、航空機70の胴体71、主翼72、尾翼73の形状、氷雪の形状,量などに応じて、支持軸25を介して除雪装置1を揺動させて熱風吹出口111bからの熱風の吹出角度を調整し、また、回転軸26を介して除雪装置1を所望の角度で回転させることにより、航空機70の上に積もった雪を残すことなく除雪できる。

0071

[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態に係る除雪装置について、図13及び図14などを用いて説明する。なお、図13及び図14において、第1の実施の形態で説明した構成と同様の構成部分については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。ここでは第1の実施の形態と相違する点について主に説明する。第4の実施の形態の除雪装置10は、道路上に積もった雪、及び、凍結した道路上の氷のうち少なくともいずれか一方を除去する。

0072

除雪装置10は、車両80の前面に衝撃緩衝材81を介して固定されている。除雪装置10のケーシング11の底には車輪82が取り付けられている。除雪装置10では、送風機83が保護カバー86を有する車両80に搭載されており、送風機83から送風される外気は外部の送風ダクト84を介してケーシング11内の1本の送風ダクト13へと送られる。送風ダクト13は並設された各高周波誘導加熱体121に向けて分岐している。

0073

また、高周波発振器15も、発電機22及び制御盤32とともに車両80に搭載されている。なお、除雪装置10は、第1の実施の形態におけるレーザ距離計16、熱風吹出ノズル11dは有していない。また、除雪装置10は車両80の前面に固定されるために、第1の実施の形態における支持軸25、回転軸26、吊下部27は必要とされない。

0074

除雪装置10では、ケーシング11の上方及び車両80の後方に除雪状況等を確認するためのライト付きのカメラ85が設置されている。カメラ85による映像は車両80に搭載された図示しないモニタにより監視することができる。

0075

除雪装置10は、道路上の氷雪を除去するために、第1の実施の形態の除雪装置1よりもケーシング11の幅、熱風吹出口111bの幅は大きく形成されている。また、第1の実施の形態の除雪装置1よりもケーシング11内には多くの8個の高周波誘導加熱体121が設置され、除雪装置1で用いられるものより出力が大きい発電機22、4台の高周波発振器15が用いられる。

0076

本実施の形態の除雪装置10では、車両80を走行させながら、ケーシング11内に配置された高周波誘導加熱体121により高温に加熱された熱風を熱風吹出口111bから吹き出させて、この吹き出された熱風を道路上の氷雪に吹きかけて融かして、氷雪が融けて生じた水を風力により排水溝などに押し流すことにより道路上から除去することができるので、効率的な除雪作業を行うことができる。

0077

なお、除雪装置10では、熱風を吹きかけて氷雪が融けて生じた水を道路外側の側溝に設けられた排水溝に流し込みやすくするために、道路の内側に配置される高周波誘導加熱体121よりも道路の外側に配置される高周波誘導加熱体121に流入する外気の風量が多くなるように風量調整ダンパ17などを用いて調整するようにしてもよい。

0078

以上、第1から第4の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記第1の実施の形態では、積もった雪の除雪を行う家屋の屋根50が切妻屋根である例について説明したが、屋根50の種類は切妻屋根に限定されず、例えば、寄棟屋根方形屋根片流れ屋根などであっても除雪を行うことができる。また、本発明の除雪装置は、家屋の他にも、倉庫工場ビルディングマンションなどの建物の屋根の上に積もった雪を除去することができる。また、本発明の除雪装置では、平面状の屋根の上に積もった雪を除去することもでき、この場合には熱風ですべての積雪を融かしたり、熱風で屋根付近の雪を融かし、風力によりその上に積もった雪を落下させて除去する。

0079

また、上記各実施の形態では、高周波誘導加熱体121の発熱体121bが複数の金属板を筒体121a内に放射状に設けて構成された例について説明したが、発熱体121bは筒体121a内に流入した外気が接触して熱風として筒体121aから流出できる構成であればよく、例えば、発熱体121bが筒体121aの中心軸に沿って金属芯材または金属円筒を有するようにしてもよいし、発熱体121bを同心の金属円筒により構成するようにしてもよい。

0080

また、上記第1から第3の実施の形態では、モータ28を回転制御することにより回転軸26を介して除雪装置1を回転可能であるようにした例について説明したが、回転軸26を回転させる機構はこれに限定されず、例えば電磁クラッチを用いて回転軸26を90度または180度回転させるようにしてもよい。

0081

また、上記第1から第3の実施の形態では、除雪装置1に支持軸25、回転軸26を用いた例について説明したが、例えば除雪を行う屋根50等が平面である場合などには、必ずしも支持軸25、回転軸26を用いる必要はなく、または、いずれか一方を用いるようにしてもよい。

0082

また、上記第1から第3の実施の形態では、レーザ距離計16を除雪を行う屋根50等の勾配を測定するため、および、ケーシング11と屋根50等との接触の有無を確認するための2つの目的に用いた例について説明したが、必ずしもレーザ距離計16を2つの目的で用いる必要はなく、除雪を行う状況等に応じて、いずれか1つの目的で用いるようにしてもよい。

0083

また、上記第1から第3の実施の形態では、除雪装置1がレーザ距離計16、熱風吹出ノズル11d、コンプレッサ19及びホース19aを有する例について説明したが、例えば除雪を行う屋根50等にほとんど勾配がない場合などには、除雪装置1はこれらを必ずしも有する必要はない。

0084

また、上記第1から第3の実施の形態では、除雪装置1が熱風吹出ノズル11d、コンプレッサ19及びホース19aを有する例について説明したが、熱風吹出口111bからの熱風を用いることにより、レーザ距離計16から照射されるレーザ光の屋根50等への照射部分を除雪することが可能な場合などには、除雪装置1は熱風吹出ノズル11d、コンプレッサ19及びホース19aを必ずしも有する必要はない。

0085

また、上記各実施の形態では、ケーシング11の最下部の熱風吹出口111bを含んだ先端部を前方に突出して形成した例について説明したが、熱風吹出部11b全体を滑らかな曲面状に形成するようにしてもよい。

0086

また、上記第1から第3の実施の形態では、除雪装置1が6個の高周波誘導加熱体121を有する例、上記第4の実施の形態では、除雪装置10が8個の高周波誘導加熱体121を有する例について説明したが、高周波誘導加熱体12の数はこれらに限定されず、除雪を行う面積積雪量等によって、高周波誘導加熱体121の数を調整することが可能である。

0087

また、上記第1から第3の実施の形態では、除雪装置1が2本の送風ダクト13を有し、第4の実施の形態では、除雪装置10が1本の送風ダクト13を有する例について説明したが、送風ダクト13の数はこれらに限定されず調整することが可能である。例えば、除雪装置10において、ケーシング11内に2本の送風ダクト13を有するようにし、外部の送風ダクト84を二股にしてそれぞれに接続するようにしてもよい。

0088

また、上記第1から第3の実施の形態では、除雪装置1が一対の送風機14を有する例について説明したが、1台の送風機14を有するようにして1本の送風ダクト13に外気を送風するようにしてもよい。

0089

また、上記第1及び第3の実施の形態では、3段式の多段式アーム21を用い、第2の実施の形態では、4段式の多段式アーム21を用いた例について説明したが、多段式アーム21の段数はこれらに限らず、除雪を行う位置の高さや、除雪を行う面積等によって多段式アーム21の段数を調整することが可能である。

0090

また、本発明の除雪装置の熱風吹出口111bに、例えばシリコンゴムなどの耐熱性の弾性体を装着することにより、熱風吹出口111bが屋根、崖、航空機、道路等に万が一接触してしまった場合でも、熱風吹出口111b及び屋根等の損傷を低減、防止できるようにしてもよい。

0091

1,10除雪装置
11ケーシング
111b熱風吹出口
11d熱風吹出ノズル
12高周波誘導加熱部
121 高周波誘導加熱体
121a筒体
121b発熱体
121c誘導コイル
13(13a,13b)送風ダクト
84 送風ダクト
14(14a,14b)送風機
83 送風機
15高周波発振器
16(16a,16b)レーザ距離計
19コンプレッサ
19aホース
2作業車
21(21a〜21d)ブーム
22発電機
23旋回台
23a支柱
25支持軸
26回転軸
27 吊下部
28モータ
29 軸連結部
32制御盤
32a 制御部
60 崖
61流雪溝
70航空機
80 車両

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