JPH0266202A - Snow melting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は融雪装置に関し、さらに詳しくは、移動しな
がら積雪、さらには凍結した積雪を融雪する装置に関す
る。The present invention relates to a snow melting device, and more particularly to a device that melts snow, or even frozen snow, while moving.
積雪豪雪地帯において冬の生活を円滑に営むためには、
雪対策を他においては考えられず、最も原始的な対策と
しては積雪を人力で除雪し、その雪を川や、海に投棄す
る方法がある。また、積雪路面に対する対策としてはス
クレーバで掻き集めた雪をブロワ、即ちロークリ翼の遠
心力で路面上の雪を吹き飛ばすことも行われ、現状では
最も機械化された雪対策として広く採用されている。
また、市街地などでは消雷装置として路面下に敷設した
配水管から流水を路面に供給することで路面表面に流水
を供給して融雪する装置も採用されている。In order to live a smooth winter life in areas with heavy snowfall,
There is no other way to deal with snow, and the most primitive method is to remove snow by hand and dump it into rivers or the sea. In addition, as a countermeasure against snow-covered road surfaces, the snow scraped up with a scraper is blown off by a blower, that is, the centrifugal force of a rotary blade, which is used to blow away the snow on the road surface.Currently, this method is widely used as the most mechanized snow countermeasure. Additionally, in urban areas, lightning extinguishers are also used to melt snow by supplying running water to the road surface from water pipes laid under the road surface.
上述した除雪対策のうち前者は雪を移動するだけの対策
であって、除雪した雪を処理できる空間や場所が身近に
ない場合には、二次的な雪対策が不可欠となる。
また、後者の雪対策は低温地帯では流水が凍結する問題
や、地下水を汲上げて流し放しにすることから冬期の水
不足をより深刻化する問題がある。
そこで、この発明は雪対策として、雪の移動や、流水の
運動エネルギを利用したものではなく、積極的に雪を融
かすことで問題点を悉く解消しようとするものである。Of the snow removal measures mentioned above, the former is only a measure to move the snow, and if there is no space or place nearby that can handle the removed snow, secondary snow measures are essential. In addition, the latter snow countermeasure has the problem of freezing running water in low-temperature regions, and the problem of exacerbating winter water shortages because groundwater is pumped up and left to flow. Therefore, the present invention attempts to solve all of the problems by actively melting snow, rather than using the movement of snow or the kinetic energy of running water as a countermeasure against snow.
そこで、この発明は上述のような目的を達成するために
、融雪の熱源として単に燃料を燃焼させて得る熱源だけ
でなく、燃料として用いる燃料の燃焼火炎をプラズマ化
することで、理論燃焼温度の数倍ないし、数十倍の高温
環境をつくりだし、これにより広範囲の雪を融雪し、融
雪により生じた水はその悉くを捕捉して融雪処理に利用
できるように構成したことを特徴とするものである。Therefore, in order to achieve the above-mentioned object, this invention not only uses a heat source obtained by simply burning fuel as a heat source for snow melting, but also converts the combustion flame of the fuel used as fuel into plasma, thereby achieving a temperature higher than the theoretical combustion temperature. It is characterized by creating an environment several to tens of times higher in temperature, thereby melting snow over a wide area, and capturing all of the water produced by snow melting so that it can be used for snow melting. be.
燃料の燃焼により発生する燃焼火炎を電界中で接続電離
すると共に、電界の周囲に発生する磁場と、中心部にで
きる電子スピンとの摩擦によりプラズマ化し、このプラ
ズマビームを磁界中で増幅し、これを−旦冷却水と熱交
換し、噴出ノズルからプラズマビームの生成の排ガスを
照射して融雪し、その水を吸上げてプラズマビーム、ま
たは、電磁コイルの冷却などに再利用している。The combustion flame generated by the combustion of fuel is connected and ionized in an electric field, and is turned into plasma by the friction between the magnetic field generated around the electric field and the electron spins formed in the center, and this plasma beam is amplified in the magnetic field. After exchanging heat with cooling water, the exhaust gas generated from the plasma beam is irradiated from the jet nozzle to melt the snow, and the water is sucked up and reused for cooling the plasma beam or electromagnetic coil.
以下、この発明の実施例を添付した図面に沿うて説明す
る。先ず、この発明の融雪装置は重輪や、クローラなど
の移動のための手段ｌＯをもつ車体上に、高温発生部８
０、さらにその熱を利用した融雪部５０などを備えてい
る。移動のための手段ＩＯとしてクローラ１１をもつ車
体上に移動の動力源となるエンジン１２、さらには、エ
ンジン付きの発電機１３などが搭載されている。
この車体の前方部には高温発生部３０があり、この高温
発生部３０を熱源とする融雪部５０がさらにその前方に
位置している。
次に、高温発生部３０としてのプラズマ生成部について
説明を加える。即ち、プラズマ生成部は一次空気の励発
部３１０、二次空気の励発部３２０、燃料励発部３３０
をもち、さらには、磁気加速部３４０を備えたプラズマ
生成部３００が構成される。
即ち、−次空気の励発部３１Ｏは燃料を霧化する空気を
誘電分極させており、風胴３１１中に設けた電磁コイル
３１２がその機能をもっており、二次空気の励発部３２
０は空気圧縮部３２１において、電磁コイル３１２によ
り０２を誘電分極して燃料との酸化反応を促進している
。
二次空気は燃料供給管３３１からの燃料と共に高温棒３
３２（２０００℃〜２８００℃）に向って供給される。
燃料も電磁コイル３２２の磁界中を通過させられること
で、キューり点近くまで分極させられる（燃料励発部３
３０）。燃料と二次空気とが高温棒３３２に接触するこ
とで自然発火現象により火炎が生じる。
この火炎は磁気加速部３４０を構成するプラズマ胴３４
１中に導かれ、このプラズマ胴３４１は耐熱材で構成さ
れると共に、アクセブ準位触媒を備えており、電極３４
２が４本等間隔に配置され、プラズマ胴３４１の中心部
の空間中にも耐熱電極３４Ｂが４本配置されている。こ
の電極３４３に通電することで電極３４２を中心とする
磁場が形成され、電極８４８の周囲の正イオン流の周囲
に生成される電子スピン流と、電極３４２の周囲の磁場
との摩擦により発熱する。言換えると、火炎は電離され
、イオン・電子はプラズマ胴３４１の内側のミラー効果
で反射され中心部に集められ、電子スピン流の摩擦によ
り高温となる。言換えると、火炎に含まれる荷電粒子を
磁場において回転させながら進行させ、荷電粒子を中性
分子に当てて電離して、電離した中性分子を磁場におい
て加速し、この加速された中性分子がさらに中性分子を
電離し、荷電粒子が増殖され、ジグザク運動を起こしな
がら８０００℃〜１２０００℃のプラズマが生成される
。
この加速された荷電粒子のビームは磁場が長く、強磁場
である程加速される。
そして、プラズマビームは融雪部５０に導かれる。
この融雪部５０は逆り型の空間をもつケーシング５１を
もっており、このケーシング５１の半分は冷却水溜５２
になっている。冷却水溜５２にはプラズマビーム導管５
３の端部が開放され、このプラズマビーム導管５３に連
続して前記冷却水溜５２内を一巡する冷却管路５４が左
右対称形に配列されている。冷却管路５４の途中にはプ
ラズマビームの増進のための磁気コイル５４Ａが取付け
られており、冷却管路５４の底辺中央にはプラズマビー
ムの導出管５５が連通され、この導出管５５の下端部は
低温化されたプラズマビームと、排気を照射、放出する
融雪ノズル５Ｂが進行方向と直交する方向に沿って延び
ている。
また、冷却管路５４の上辺中央には冷却水面から突出し
てケージジグ５１を貫いている放熱管５７が設けてあり
、放熱管５７内には開口面積を：＃整するダンパ５７Ａ
が設けである。
冷却水溜５２の上部空間には雪の塊や、氷のクラッシャ
５８が設けてあり、外部動力で回転駆動される。このク
ラッシャ５８に向って雪の誘導機能をもつスクレーバ５
９が延びており、このスクレーバ５９の上方空間が導入
口５９Ａになっている。この導入口５９Ａには油圧シリ
ンダで開口面積をｍ＊する導入調整板５９Ｂがヒンジ取
付けされており、ケーシング５１全体も車体に対して油
圧シリンダ６０で上下動されるようになっている。
また、前記融雪ノズル５６の前方位置には吸上げノズル
６１が位置しており、さらに、バキウムボンブの吸引力
で融雪水を吸取り冷却水溜５２に戻すか、周囲に散布し
ている。また、前記ケーシング５１は二重壁となって温
水タンク５１Ｘが形成されており、温水タンク５１Ｘの
下端部は冷却水溜５２の底部に連通していて、この冷却
水はポンプで上方に送られて、温水タンク５１Ｘの上部
の小孔からクラッシャ５８やスクレーバ５９の上部に向
ってジャワとなって温水を供給して、冷却水溜５２中の
冷却水に導かれる氷雪に融解熱を与えている。
次に、この発明の融雪装置を用いた融雪作業について説
明する。この装置自体には作業者が搭乗して各種操作を
しながら融雪エリヤを移動するのであって、移動作業に
ついてはその説明を省略するが、融雪部５０の姿勢は油
圧シリンダ６０の伸縮によりスクレーバ５９の先端部が
積雪を捉える位置が選ばれる。
そして、高温発生部３０は灯油を燃料として最終的にプ
ラズマビームを発生する（後述）ので、この高温のプラ
ズマビームはプラズマビーム導管５３から、冷却水中に
浸っている冷却管路５４中に放射される。このプラズマ
ビームは冷却管路５４を介して周囲の冷却水と熱交換を
行いながら低温（数百度）になったビームが導出管５５
から融雪ノズル５６に導かれる。
融雪ノズル５６からは低温のプラズマビームと共に、高
音の排ガスが照射され、積雪や、氷雪を溶融する。融雪
ノズルからのプラズマビームの温度制御は磁気コイル５
４Ａの電流制御や、放熱管５７の開口面積をダンパ５７
Ａの開口調整により行い、さらには、高温発生部３０の
出力調整によっても行われる。例えば、放熱管５７の開
口を全開にすれば、融雪ノズル５Ｂから照射される排ガ
スや、プラズマビームの量が増し、融解量が増加する。
また、放熱管の開口を全開にすれば大気放出する排ガス
。
プラズマビームの量が増し、融雪ノズル５Ｂから照射さ
れる排ガス、あるいは、プラズマビームの量は減少して
、雪の融解量は減少する。
雪が融かされて水になり、これが路面などに溜るとこれ
が再び凍結することになるため、その水は吸上げノズル
６１を介してバキウムポンプにより吸上げられ、一部は
冷却水として使用されるなどして除去される。
また、スクレーバ５９により捕捉された氷雪は導入調節
板で調整された開口からクラッシャ５８へと送込まれ、
ポンプ５４Ｙで供給される温水のジャワを浴びながら砕
かれて８０℃〜９５℃の冷却水である温水の中に投入さ
れる。冷却水溜５２中ではプラズマビームの冷却、なら
びに、電界コイル５４Ｂの冷却が行われる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, the snow melting device of the present invention includes a high temperature generating section 8 on a vehicle body having means for moving such as heavy wheels or crawlers.
0, and further includes a snow melting section 50 that utilizes the heat. An engine 12 serving as a power source for movement, a generator 13 with an engine, etc. are mounted on a vehicle body having a crawler 11 as means IO for movement. A high temperature generating section 30 is located at the front of the vehicle body, and a snow melting section 50 that uses the high temperature generating section 30 as a heat source is located further forward. Next, the plasma generation section as the high temperature generation section 30 will be explained. That is, the plasma generation section includes a primary air excitation section 310, a secondary air excitation section 320, and a fuel excitation section 330.
Furthermore, a plasma generation section 300 including a magnetic acceleration section 340 is configured. That is, the secondary air excitation section 31O dielectrically polarizes the air that atomizes the fuel, and the electromagnetic coil 312 provided in the wind barrel 311 has this function.
In the air compression section 321, 02 is dielectrically polarized by the electromagnetic coil 312 to promote the oxidation reaction with the fuel. The secondary air is supplied to the high temperature rod 3 along with the fuel from the fuel supply pipe 331.
32 (2000°C to 2800°C). By passing through the magnetic field of the electromagnetic coil 322, the fuel is also polarized to near the cue point (fuel excitation section 3
30). When the fuel and secondary air come into contact with the hot rod 332, a flame is generated due to a spontaneous ignition phenomenon. This flame is transmitted to the plasma cylinder 34 constituting the magnetic acceleration section 340.
This plasma cylinder 341 is made of a heat-resistant material, is equipped with an accessible level catalyst, and has an electrode 34.
Four heat-resistant electrodes 34B are also arranged in the space at the center of the plasma cylinder 341. By energizing this electrode 343, a magnetic field centered on the electrode 342 is formed, and heat is generated due to friction between the electron spin current generated around the positive ion flow around the electrode 848 and the magnetic field around the electrode 342. . In other words, the flame is ionized, the ions and electrons are reflected by the mirror effect inside the plasma shell 341 and collected at the center, and the temperature becomes high due to the friction of the electron spin current. In other words, the charged particles contained in the flame are rotated and advanced in a magnetic field, the charged particles hit neutral molecules and are ionized, and the ionized neutral molecules are accelerated in the magnetic field. further ionizes neutral molecules, multiplies charged particles, and generates plasma at 8,000°C to 12,000°C while causing a zigzag motion. This beam of accelerated charged particles is accelerated the longer and stronger the magnetic field is. The plasma beam is then guided to the snow melting section 50. This snow melting section 50 has a casing 51 with an inverted space, and half of this casing 51 has a cooling water reservoir 52.
It has become. A plasma beam conduit 5 is provided in the cooling water reservoir 52.
The ends of the cooling pipes 3 are open, and cooling pipes 54 which are continuous with the plasma beam pipe 53 and run around the inside of the cooling water reservoir 52 are arranged in a symmetrical manner. A magnetic coil 54A for enhancing the plasma beam is installed in the middle of the cooling pipe 54, and a plasma beam outlet pipe 55 is communicated with the center of the bottom of the cooling pipe 54, and the lower end of this lead-out pipe 55 A snow melting nozzle 5B that irradiates and discharges a low-temperature plasma beam and exhaust gas extends along a direction perpendicular to the traveling direction. Further, a heat dissipation pipe 57 is provided at the center of the upper side of the cooling pipe line 54, protruding from the cooling water surface and penetrating the cage jig 51, and inside the heat dissipation pipe 57 is a damper 57A that adjusts the opening area.
is the provision. A snow or ice crusher 58 is provided in the space above the cooling water reservoir 52, and is driven to rotate by external power. A scraper 5 that has a function of guiding snow toward this crusher 58
9 extends, and the space above the scraper 59 serves as an inlet 59A. An introduction adjustment plate 59B whose opening area is adjusted to m* is hinged to the introduction port 59A using a hydraulic cylinder, and the entire casing 51 can also be moved up and down with respect to the vehicle body using a hydraulic cylinder 60. In addition, a suction nozzle 61 is located in front of the snow melting nozzle 56, and the snow melting water is sucked up by the suction force of the vacuum bomb and returned to the cooling water reservoir 52 or sprayed around it. Further, the casing 51 has a double wall to form a hot water tank 51X, and the lower end of the hot water tank 51X communicates with the bottom of a cooling water reservoir 52, and this cooling water is sent upward by a pump. Hot water is supplied in the form of Java from a small hole in the upper part of the hot water tank 51X to the upper part of the crusher 58 and the scraper 59, and heat of melting is given to the ice and snow guided by the cooling water in the cooling water reservoir 52. Next, a snow melting operation using the snow melting device of the present invention will be explained. An operator rides on this device and moves the snow melting area while performing various operations, and the explanation of the moving operation will be omitted. The position where the tip of the snow trap is selected is selected. Then, the high temperature generating section 30 finally generates a plasma beam using kerosene as fuel (described later), so this high temperature plasma beam is radiated from the plasma beam conduit 53 into the cooling pipe 54 immersed in the cooling water. Ru. This plasma beam exchanges heat with surrounding cooling water through a cooling pipe 54, and the beam, which has become low temperature (several hundred degrees), is sent to a lead-out pipe 55.
The snow is then guided to the snow melting nozzle 56. The snow melting nozzle 56 emits low-temperature plasma beam and high-pitched exhaust gas to melt snow and ice. The temperature of the plasma beam from the snow melting nozzle is controlled by magnetic coil 5.
The damper 57 controls the current of 4A and the opening area of the heat sink 57.
This is done by adjusting the opening of A, and further by adjusting the output of the high temperature generating section 30. For example, if the opening of the heat dissipation tube 57 is fully opened, the amount of exhaust gas and plasma beam irradiated from the snow melting nozzle 5B will increase, and the amount of melting will increase. Additionally, if the heat dissipation pipes are fully opened, exhaust gas will be released into the atmosphere. The amount of plasma beam increases, the amount of exhaust gas or plasma beam irradiated from the snow melting nozzle 5B decreases, and the amount of snow melting decreases. Snow melts and becomes water, and if this collects on the road surface, it will freeze again, so that water is sucked up by a vacuum pump through a suction nozzle 61, and some of it is used as cooling water, etc. removed. In addition, the ice and snow captured by the scraper 59 is sent to the crusher 58 through the opening adjusted by the introduction adjustment plate.
It is crushed while being bathed in hot water supplied by the pump 54Y and thrown into hot water which is cooling water at 80°C to 95°C. In the cooling water reservoir 52, the plasma beam and the electric field coil 54B are cooled.
以上の説明から明らかなように、この発明の融雪装置に
よれば、融雪の熱源をプラズマとし、そのビームと、燃
焼の排ガスを融雪エネルギとして、移動しながら捕捉し
た雪や、氷を融かすように構成したから、道路や、滑走
路などの冬期の雪の処理問題を解決できる効果がある。As is clear from the above explanation, according to the snow melting device of the present invention, the heat source for snow melting is plasma, and the beam and combustion exhaust gas are used as snow melting energy to melt snow and ice captured while moving. Because of this structure, it is effective in solving winter snow disposal problems on roads and runways.
第１図はこの発明による融雪装置の概略側面図、第２図
は高温発生部の拡大側断面図、第３図は第２図■−■線
に沿う断面図、第４図は融雪部の側断面図、第５図は第
４図ｖ−ｖ線に沿う断面図である。
１０・・・移動するための手段
１１・・・クローラ、１２・・・エンジン、１３・・・
発電機８０・・・高温発生部
３１０・・・−次空気の励発部
３１１・・・風胴、８１２・・・電磁コイル８２０・・
・二次空気の励発部
８２１・・・空気圧縮部、３２２・・・電磁コイル３３
０・・・燃料励発部
３８１・・・燃料供給管、３３２・・・高温枠８４０・
・・磁気加速部
３４１・・・プラズマ胴、３４２・・・電極３４３・・
・耐熱電極
５０・・・融雪部
５１・・・ケーシング、５２・・・冷却水溜５１Ｘ・・
・温水タンク、５Ｂ・・・プラズマビーム５４・・・冷
却管路、５４Ａ・・・磁気コイル５５・・・導出管、５
６・・・融雪ノズル、５７・・・放熱管５７Ａ・・・ダ
ンパ、５ ｇ−・・クラッシャ５９・・・スクレーパ、
５９Ａ・・・導入口ＢＯ・・・油圧シリンダ
６１・・・吸上げノズル。
第
図
第
図
へ７Fig. 1 is a schematic side view of the snow melting device according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged side sectional view of the high temperature generation part, Fig. 3 is a sectional view taken along the line ■-■ in Fig. 2, and Fig. 4 is the snow melting part. The side sectional view, FIG. 5, is a sectional view taken along the line v--v in FIG. 10... Means for moving 11... Crawler, 12... Engine, 13...
Generator 80...High temperature generation part 310...Next air excitation part 311...Wind cylinder, 812...Electromagnetic coil 820...
- Secondary air excitation part 821... air compression part, 322... electromagnetic coil 33
0... Fuel excitation part 381... Fuel supply pipe, 332... High temperature frame 840.
...Magnetic accelerator 341...Plasma cylinder, 342...Electrode 343...
・Heat-resistant electrode 50...Snow melting part 51...Casing, 52...Cooling water reservoir 51X...
・Hot water tank, 5B...Plasma beam 54...Cooling pipe line, 54A...Magnetic coil 55...Leading pipe, 5
6...Snow melting nozzle, 57...Radiation tube 57A...Damper, 5 g-...Crusher 59...Scraper,
59A...Inlet BO...Hydraulic cylinder 61...Suction nozzle. Go to Figure 7
Claims (1)
、この車体に搭載されたプラズマ発生源を熱源とする高
温発生部と、この高温発生部から供給される熱エネルギ
を用いた融雪部とを備え、移動により捕捉した雪や氷を
融かすと共に、前記高温発生部から供給される熱エネル
ギで融雪するように構成したことを特徴とする融雪装置
。(1) A vehicle body with moving means such as wheels or crawlers, a high temperature generating section whose heat source is a plasma generation source mounted on this vehicle body, and a snow melting section using thermal energy supplied from this high temperature generating section. What is claimed is: 1. A snow melting device, characterized in that it is configured to melt snow and ice captured by movement and to melt the snow using thermal energy supplied from the high temperature generating section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21899188A JPH0266202A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Snow melting device |
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| JP21899188A JPH0266202A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Snow melting device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266202A true JPH0266202A (en) | 1990-03-06 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP21899188A Pending JPH0266202A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Snow melting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0266202A (en) |
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1988
- 1988-08-31 JP JP21899188A patent/JPH0266202A/en active Pending
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