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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-14
(45)【発行日】2024-08-22
(54)【発明の名称】積雪防止装置
(51)【国際特許分類】
E04H 9/16 20060101AFI20240815BHJP
E01H 5/00 20060101ALN20240815BHJP
【ＦＩ】
E04H9/16 K
E04H9/16 L
E01H5/00 Z
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2020143548
(22)【出願日】2020-08-27
(65)【公開番号】P2022038855
(43)【公開日】2022-03-10
【審査請求日】2023-05-19
(73)【特許権者】
【識別番号】594043100
【氏名又は名称】北海道ポラコン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100134706
【弁理士】
【氏名又は名称】中山 俊彦
(72)【発明者】
【氏名】山田 茂
(72)【発明者】
【氏名】中島 康成
(72)【発明者】
【氏名】相原 貴弘
【審査官】須永 聡
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２７８０５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１８８９１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１７８５１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０２－１７３５９３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｈ ９／００－９／１６
Ｅ０１Ｈ ５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水に溶解する固体の凍結防止剤が収容される第１容器と、前記第１容器と互いの内部が連通し、前記凍結防止剤を水に溶解した水溶液が収容される第２容器とが一体に形成された容器ユニットと、前記第２容器に設けられ、積雪を防止する対象へ向けて前記水溶液を送り出す第１ポンプと、
前記第１ポンプと一端が接続され、前記対象へ延びている筒状部材と、
前記第１ポンプへ向かう前記水溶液から固体を分離する第１固液分離材と、
を備え、
前記第１容器と前記第２容器とに仕切る仕切り部材に、前記第１容器と前記第２容器との内部同士を連通させる開口部が形成されており、
前記第１固液分離材が前記開口部に設けられている積雪防止装置。
【請求項2】
水に溶解する固体の凍結防止剤が収容され、側壁に第１開口部が形成されている第１容器と、
側壁に第２開口部が形成されて前記第１容器と互いの内部が連通し、前記凍結防止剤を水に溶解した水溶液が収容される第２容器と、
前記第２容器に設けられ、積雪を防止する対象へ向けて前記水溶液を送り出す第１ポンプと、
前記第１ポンプと一端が接続され、前記対象へ延びている筒状部材と、
前記第１ポンプへ向かう前記水溶液から固体を分離する第１固液分離材と、
前記第１開口部と前記第２開口部とを接続する管と
を備え、
前記第１固液分離材は前記第１開口部と前記第２開口部と前記管とのいずれかに設けられている積雪防止装置。
【請求項3】
前記第１開口部は、前記第１容器の深さの半分よりも低い位置に形成されており、前記第２開口部は、前記第２容器の深さの半分よりも低い位置に形成されている請求項２に記載の積雪防止装置。
【請求項4】
前記対象から回収した回収液を収容する第３容器と、前記第３容器の前記回収液を前記第１容器へ送り出す第２ポンプと、
前記第２ポンプの前記回収液の取り込み口に設けられ、前記第２ポンプへ向かう前記回収液から固体を分離する第２固液分離材と、
を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の積雪防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積雪防止装置に関する。
【背景技術】
【0002】
路面での積雪は、自動車による交通事故や、歩道における人の転倒など、事故の原因となっている。また、屋根に積もった雪は、例えば落下により人の怪我を招くこともある。
【0003】
こうしたことから、積雪には従来から種々の対策が講じられてきており、また、対応策としての手法が開示されている。例えば特許文献１は、屋根板の下面部の配管に、ボイラで温めたお湯を通し、循環させることで屋根の雪を溶かす装置を開示している。一方で、特許文献２は、ボイラ等で加温することを要さない融雪システムを開示している。この特許文献２に記載される融雪システムは、不凍液を水が溜められているタンク内へ秤量し混合することで濃度管理された不凍液とし、この不凍液を圧送ポンプにより屋根に送って散水することで融雪している。散水された液は雨樋により回収されてタンクへ戻され、タンクと屋根との間で循環する。また、固体の凍結防止剤が流通している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開１９９９－３００５５号公報
【文献】特開２００７－２７８０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１の装置では、前述した通り屋根板の下面部に専用の管を配設する必要があり、更にボイラを設ける必要がある。そのため特許文献１の装置は、施工も装置も大掛かりであり、その結果、費用がかさみ、設置場所の確保にも問題がある。また、特許文献２の融雪システムは、不凍液の濃度を管理するために、濃度監視センサーや補充ポンプが備えられ、また、秤量する工程も行っている。そのため、この融雪システムは構成が複雑である。
【0006】
そこで、本発明は、大掛かりな施工を要せず、より簡便な構成の積雪防止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】
【0007】
本発明の積雪防止装置は、第１容器と第２容器とが一体に形成された容器ユニットと、第１ポンプと、筒状部材と、第１固液分離材とを備える。第１容器は、水に溶解する固体の凍結防止剤が収容される。第２容器は第１容器と互いの内部が連通し、凍結防止剤を水に溶解した水溶液が収容される。第１ポンプは第２容器に設けられ、積雪を防止する対象へ向けて水溶液を送り出す。筒状部材は第１ポンプと一端が接続され、上記対象へ延びている。第１固液分離材は、第１ポンプへ向かう水溶液から固体を分離する。第１容器と第２容器とに仕切る仕切り部材に、第１容器と第２容器との内部同士を連通させる開口部が形成されており、第１固液分離材が開口部に設けられている。
【0009】
本発明の積雪防止装置は、第１容器と、第２容器と、第１ポンプと、筒状部材と、第１固液分離材と、管とを備える。第１容器は、水に溶解する固体の凍結防止剤が収容され、側壁に第１開口部が形成されている。第２容器は側壁に第２開口部が形成されて、第１容器と互いの内部が連通し、凍結防止剤を水に溶解した水溶液が収容される。第１ポンプは、第２容器に設けられ、積雪を防止する対象へ向けて水溶液を送り出す。筒状部材は、第１ポンプと一端が接続され、上記対象へ延びている。第１固液分離材は、第１ポンプへ向かう水溶液から固体を分離する。管は、第１開口部と第２開口部とを接続する。第１固液分離材は第１開口部と第２開口部と管とのいずれかに設けられている。
【0010】
第１開口部は、第１容器の深さの半分よりも低い位置に形成されており、第２開口部は、第２容器の深さの半分よりも低い位置に形成されていることが好ましい。
【0011】
上記対象から回収した回収液を収容する第３容器と、第３容器の回収液を第１容器へ送り出す第２ポンプと、第２ポンプの回収液の取り込み口に設けられ、第２ポンプへ向かう回収液から固体を分離する第２固液分離材と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、大掛かりな施工を要せず、より簡便な構成で積雪の防止を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】実施形態である積雪防止装置の説明図である。
【図2】第１タンクと第２タンクとの側方から見たときの断面図である。
【図3】第３タンクを側方からみたときの断面図である。
【図4】第１タンクと第２タンクとが一体に形成された容器ユニットの側方から見たときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１に示す積雪防止装置１１は本発明の実施形態の一例である。積雪防止装置１１は、降雪時におけるトタン製の屋根１３の積雪を防止するためのものである。積雪を防止する対象（以下、積雪防止対象と称する）は特に限定するものではなく、家の屋根や工場の屋根などの高所にある物でもよく、道路や駐車場、階段など地面に近い低所にある物でも良い。また、積雪防止対象を構成している素材も限定はなく、トタンと異なる金属、合成樹脂、木、石などでも良い。
【0015】
積雪防止装置１１は第１タンク１５と、第２タンク１７と、第３タンク１８と、空タンク１９とを備え、凍結防止剤２１（図２参照）を水に溶解した水溶液２３（図２参照）で雪を押し流し、また、溶かすことにより積雪を防止する。積雪防止装置１１は、図１において矢印で示すように、水溶液２３を屋根１３との間で循環させて用いる。大まかには、積雪防止装置１１は、第１タンク１５の中の水溶液２３を第２タンク１７へ流れ込ませて、屋根１３の上、すなわち屋根１３の外表面へ供給し、第３タンク１８により回収して第１タンク１５へ戻す。雪が溶けた水により水溶液２３が薄まって増量し、増量によって第３タンク１８に入りきらない場合には、入りきらない分が余剰分として第３タンク１８から空タンク１９へ送られる。
【0016】
図２に示す第１タンク１５は、外形が直方体に形成されて容量が５００Ｌ（リットル）である。第１タンク１５は凍結防止剤２１が収容される第１容器の一例であり、凍結防止剤２１の少なくとも一部は水に溶解した状態で収容される。第１タンク１５は、凍結防止剤２１が収容され、上部が開放された容器本体としての第１タンク本体１５ａと、第１タンク本体１５ａの開放した上部を開閉する第１蓋１５ｂとを有する。第１タンク本体１５ａの側壁には第１開口部１５ｃと流入開口１５ｄとの２つの開口部が形成されている。これら第１開口部１５ｃと流入開口１５ｄとの各々は第１タンク本体１５ａの底部２０近くに形成されている。第１開口部１５ｃと流入開口１５ｄとは、互いに対面する位置に形成されている。本例の第１タンク１５と第２タンク１７とは後述のように互いに異なる大きさであるが、図２は説明の便宜上、第１タンク１５と第２タンク１７とを同一の寸法で描いている。第１タンク１５と第２タンク１７とは異なる大きさでも同一の大きさでも良い。
【0017】
第１タンク１５の外形は、直方体には限られず、円柱状でも良い。第１タンク１５の容量は積雪防止対象に合わせて任意に変更可能である。また、第１蓋１５ｂが第１タンク本体１５ａと一体に形成されても良い。その場合には、凍結防止剤２１を供給する供給口を上部に形成しておく。第１開口部１５ｃと流入開口１５ｄとが形成される位置は、各々一側面の底面に近く低い位置であれば、その相互の位置関係も含め限定されない。また、水溶液２３を循環させない場合は、流入開口１５ｄを閉塞する構成としてもよく、流入開口１５ｄを形成しなくても良い。第１開口部１５ｃは、第２タンク１７との間で水溶液２３が流入及び流出する観点から水溶液２３の液面より低い位置に形成し、底部２０に近い位置であるほど好ましい。例えば、第１開口部１５ｃは、上端２２が第１タンク１５の深さＤ１５の半分の位置２４よりも低い位置、すなわち底部２０からの高さがＤ１５×１／２である位置２４よりも低い位置に形成する。
【0018】
一般に、固体の凍結防止剤は凝固点降下により凍結させないようにするものであり、主に塩化ナトリウムが使用されている。また、固体の融雪剤は水に溶解する際の発熱により融雪するものであり、主に塩化カルシウムが使用されている。これらは、雪や氷に対する作用のメカニズムが互いに異なるものであるが、混合されて流通していることがしばしばあり、凍結防止剤であり融雪剤でもあるとして存在している。本実施形態では、凍結防止剤と融雪剤とは作用のメカニズムは異なるものの積雪を防止する機能を共通して有することから、これらをまとめて凍結防止剤と称する。すなわち、融雪剤は凍結防止剤２１として用いることができる。
【0019】
第１タンク１５には、水に溶解する固体の凍結防止剤２１が収容される。本例では、固体の凍結防止剤２１としてＮＣＭサビナックス（株式会社東宏、目安含有割合：塩化ナトリウム８０％、塩化カリウム２０％）を用いている。過飽和状態とするべく、可溶量を超えた量の凍結防止剤２１を投入する。例えば塩化ナトリウムの溶解度は水１００ｇに対し３５．９ｇ、塩化カリウムの溶解度は３６．０ｇである（２５℃）ところ、温度環境も考慮しつつ十分な量を投入する。このように、第１タンク１５に収容する凍結防止剤２１の量は、凍結を防止する成分（本例では塩化ナトリウムと塩化カリウム）の水に対する溶解度に基づいて設定することが好ましく、凍結を防止する成分が上記溶解度を超えて過剰量となるように設定することが好ましい。固形の凍結防止剤２１は、水に溶解性があるものであれば任意に選択でき、例えば塩化ナトリウム、塩化カルシウム、酢酸カリウム、尿素などがある。また、収容する量も使用する凍結防止剤の溶解度を下回らない量であればよい。
【0020】
積雪防止装置１１の水溶液２３が循環して通過する循環経路には、屋根１３に十分な流量で水溶液２３を流すために十分な量の水溶液２３が入れられ、第１タンク１５も本例では任意の十分な量の水溶液２３が入れられた状態にされる。第１タンク１５には、水に溶解する固体の凍結防止剤２１が収容されていることから、水が案内されることにより水溶液２３が入れられた状態となる。また、上述した固体の凍結防止剤２１の収容されている量から上記水溶液は飽和状態である。
【0021】
第２タンク１７は、外形が直方体に形成されて、容量が１０００Ｌ（リットル）である。第２タンク１７は、第１タンク１５から入り込んだ水溶液２３が収容されている。第２タンク１７は、上部が開放された容器本体としての第２タンク本体１７ａと、第２タンク本体１７ａの開放した上部を開閉する第２蓋１７ｂとを有する。第２タンク本体１７ａの側壁には第２開口部１７ｃと流出開口１７ｄとの２つの開口部が形成されている。これら第２開口部１７ｃと流出開口１７ｄとの各々は第１タンク１５と同様に第２タンク本体１７ａの底部（符号無し）近くに形成されている。第２開口部１７ｃと流出開口１７ｄとは、互いに対面する位置に形成されている。
【0022】
第２タンク１７の外形は、直方体には限られず、円柱状でも良い。第２タンク１７の容量は積雪防止対象に合わせて任意に変更可能である。また、第２蓋１７ｂが第２タンク本体１７ａと一体に形成されても良い。第２開口部１７ｃと流出開口１７ｄとが形成される位置は、各々一側面の底面に近く低い位置であれば、その相互の位置関係も含め限定されない。第２開口部１７ｃは、第１タンク１５との連通の観点から水溶液２３の液面より低い位置に形成し、第１タンク１５と同様に第２タンク本体１７ａの底部（符号無し）に近い位置であるほど好ましい。すなわち、第２開口部１７ｃの上端（符号無し）が第２タンク１７の深さＤ１７の半分の位置（符号無し）よりも低い位置に形成される。
【0023】
積雪防止装置１１には、第１タンク１５と第２タンク１７との互いの内部を連通させるために、第１タンク１５の第１開口部１５ｃと第２タンク１７の第２開口部１７ｃを接続する連通管２５が設けられている。連通管２５は、円筒状であり、一端が第１開口部１５ｃに接続され、他端が第２開口部１７ｃに接続されている。なお、この例では、第１開口部１５ｃは、第１タンク本体１５ａの側壁から円筒状に突出した突出部に形成してある。また、第２開口部１７ｃも同様には、第２タンク本体１７ａの側壁から円筒状に突出した突出部に形成してある。そこで、連通管２５は、第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとが形成されている各々の突出部に嵌め合わせられるサイズの円筒状としてある。ただし連通管２５の形状は限定されず、角筒状でもよく、蛇腹状でもよい。
【0024】
また、固体と液体とを分離するために第１メッシュ材２６が、第１開口部１５ｃに設けられている。具体的には、図２に示すように、第１開口部１５ｃが形成されている側壁の貫通孔を覆う状態に設けられている。第１メッシュ材２６は金属製の目開き１ｍｍのものを使用している。第１メッシュ材２６は第１固液分離材の一例であり、溶け残っている固体の凍結防止剤２１が第２タンク１７へ進入することを防止するものである。したがって、第１メッシュ材２６は、第１開口部１５ｃを通過する水溶液２３から固体のまま残っている凍結防止剤２１を分離できればよいので、例えば第１開口部１５ｃを外側から覆う状態に設けてもよい。第１固液分離材は第１メッシュ材２６に限定されるものではなく、濾布や不織布、金網、多孔質材などでもよい。
【0025】
第１タンク１５の内部と第２タンク１７の内部とを連通させていることから、水溶液２３が第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃと連通管２５とを介して自由に行き来することが出来る。そのため、第１タンク１５と第２タンク１７とのそれぞれの水溶液２３は同一の濃度であり、第１タンク１５の水溶液２３の液面の高さと第２タンク１７の液面の高さとは同一となる。また、上記液面の高さは循環の観点から流出開口１７ｄの上端の位置より高いことが好ましい。第１メッシュ材２６を第１開口部１５ｃまたは第２開口部１７ｃに設けない場合には、連通管２５の一端に第１メッシュ材２６を設けてもよい。
【0026】
また、第１タンク１５と第２タンク１７との各内部を互いに連通させる観点から、第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとを直接接続してもよい。接続する方法としては、例えば第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとが形成されている円筒状の各突出部の先端に、外側に向けて折れ曲がった形状にフランジ（図示無し）を設け、互いのフランジをボルトとナットを用いて繋ぐ方法が挙げられる。フランジ同士を接続したときの第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとの境界に第１メッシュ材２６を設ける。このように第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとを直接接続することにより、連通管２５を設けることなく第１タンク１５の内部と第２タンク１７の内部とを連通させることができる。第１メッシュ材２６の洗浄や交換、積雪防止装置１１の簡略化の観点から第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとを直接接続することが好ましい。
【0027】
第２タンク１７は、液面の高さが所定の第１の高さ以上であること、及び、所定の第２の高さ以下であることを検知する第１センサ２７が設けられている。第１センサ２７が第１の高さ以上に液面を検知すると、制御部２８に信号が送られて第１ポンプ２９に伝達され、第１ポンプ２９が動作する。第１センサ２７が第２の高さ以下に液面を検知すると、制御部２８に信号が送られて第１ポンプ２９に伝達され、第１ポンプ２９が停止する。また、第１センサ２７の代わりに、液面の高さが第１の高さ以上であることを検知するセンサと第２の高さ以下であることを検知するセンサとを一組として用いてもよい。センサの数や設置する位置等は検知方式に応じて決定すればよい。検知方式としては、例えばレーザ式やフロート式、振動式などが挙げられる。
【0028】
第１ポンプ２９は、第２タンク１７に設けられており、一端が第２タンク１７と繋がれており、他端が供給管３０に接続されている。第１ポンプ２９は、第２タンク１７から取り込まれた水溶液２３を屋根１３へ向けて供給管３０を介して送る。第１タンク１５の内部にある水溶液２３は連通管２５を通って第２タンク１７へ流れ込み、第１ポンプ２９により屋根１３へ送られる。第２タンク１７と繋がれている一端側には、水溶液２３に固体のものが含まれていた場合にその固体を吸引しないように第１メッシュ材２６を設けている。これにより、固体の状態の凍結防止剤２１を第１ポンプ２９へ通さないようにしている。凍結防止剤２１が第１ポンプ２９内に入り込まないようにする観点から、第１ポンプ２９の水溶液２３が取り込まれる流出開口１７ｄに第１メッシュ材２６を設けることが好ましい。また、第１ポンプ２９の水溶液２３を取り込む取り込み口（図示なし）に可撓性ホースの一端を接続して、他端を第２タンク１７内の水溶液２３中に配置する構造を採っても良い。
【0029】
供給管３０は、第２タンク１７の内部の水溶液２３を屋根１３へ供給するための流路を形成し、屋根１３まで延びている。本例では、円筒状で耐蝕性がある金属製のものを使用しており、供給管３０は複数の任意の形状を組み合わせることにより、任意の流路を形成する。供給管３０は、屋根１３の位置や大きさなどにより適宜選択可能である。例えば、直径をより大きくした複数の管部材（図示無し）で供給管３０を形成してもよいし、可撓性を有する管、すなわち可撓性ホースを供給管３０として使用することができる。形状、材質は限定されないが、使用する水溶液に対して耐蝕性を有することが好ましい。
【0030】
また、積雪防止対象が地面の舗装などの、積雪防止装置１１を設置している位置と近い場合には、供給管３０を介さずに水溶液２３を散布する散布管（図示無し）を第１ポンプ２９に直接接続して使用してもよい。
【0031】
散布管（図示無し）は供給された水溶液２３を屋根１３に散布する。本例では、万遍なく水溶液２３が行き渡るように８か所に貫通孔を有している。８つの貫通孔は、管の長手方向に等間隔で開いている。散布管の形状は限定されるものではなく、散布方法も限定されない。液滴として出すものや液状に流出するもの、霧状に噴霧するものでもよい。また、積雪防止対象を万遍なく覆うことが出来るかぎり、散布管を配置する位置や貫通孔の個数は限定されるものではなく、積雪を防止する対象の形状や面積、傾斜などの条件に合わせて適宜選択することが好ましい。
【0032】
降雪センサ（図示無し）が屋根１３に設けられている。降雪センサは気温センサ（図示無し）とカメラ（図示無し）とを有し、気温センサにより気温が５℃未満と検知し、かつ、カメラにより垂直通過物を検知した場合、制御部２８へ信号が送られる。降雪センサは上記構成に限られず、積雪の重さや積雪による電気伝導度の変化により検出するものでもよい。
【0033】
排出管（図示無し）が屋根１３に設けられている。本例で排出管は円筒状で耐蝕性がある金属製のものを使用している。形状、材質は限定されないが、使用する水溶液に対して耐蝕性を有することが好ましい。また、排出管は複数の任意の形状を組み合わせることにより、任意の流路を形成する。屋根１３に流れる水溶液２３と雪が融解したことによる水とが混合して排出管により排出される。
【0034】
図３に示す第３タンク１８は、外形が直方体で形成されており、容量は２５０Ｌである。上面とされる面に回収管３１の一端が接続している。他端は上記の排出管と接続しており、水溶液２３と積雪防止の効果により雪が融解したことによる水との混合液である回収液３３が回収管３１を介して第３タンク１８により回収される。第３タンク１８の外形は、直方体に限られず、円柱状でもよい。また、容量は積雪防止対象に応じて任意に変更可能である。
【0035】
第３タンク１８は、空タンク１９（図１参照）を備えており、回収液３３が第３タンク１８の容量を超えて過剰に存在する場合は、空タンク１９へ過剰分が排出される。排出の方法は任意に選択でき、例えばポンプ（図示無し）で排出してもよく、電磁弁等により制御して排出してもよい。本例では、積雪防止装置１１の構成の簡便性と軽量化との観点から、第３タンク１８からのオーバーフローにより排出する。また、空タンク１９は任意で複数個備えることができ、本例では図３に示すように第１空タンク１９ａ、第２空タンク１９ｂ、第３空タンク１９ｃの３つを備えている。積雪防止装置１１を使用する場所（例えば地域）の降雪量に応じて空タンク１９の数を決定することが好ましく、この観点から本例より多くても少なくてもよい。
【0036】
第３タンク１８は、液面の高さが所定の第３の高さ以上であることと、所定の第４の高さ以下であることとを検知する第２センサ３５が設けられている。第２センサ３５が第３の高さ以上に液面を検知すると、制御部２８に信号が送られて第２ポンプ３７に伝達され、第２ポンプ３７が動作する。第２センサ３５が第４の高さ以下に液面を検知すると、制御部２８に信号が送られて第２ポンプ３７に伝達され、第２ポンプ３７が停止する。また、第２センサ３５の代わりに、液面の高さが第３の高さ以上であることを検知するセンサと第４の所定の高さ以下であることを検知するセンサとを一組として用いてもよい。センサの数や設置する位置等は検知方式に応じて決定すればよい。検知方式としては、例えばレーザ式やフロート式、振動式などが挙げられる。さらに、第１センサ２７と第２センサ３５とを互いに連動させてもよい。その場合は、第１センサ２７が第２の高さ以下に液面を検知し、かつ、第２センサ３７が第３の高さ以上に液面を検知したことを条件として、第２ポンプ３７が動作する。すなわち、上記条件を満たさなければ、第２ポンプ３７は停止している。第２ポンプ３７が動作しない場合は、第３タンク１８から空タンク１９へ回収液３３がオーバーフローにより排出される。
【0037】
第２ポンプ３７は、第３タンク１８に設けられており、液体以外を吸引しないように第２メッシュ材３６を有した一端が第３タンク１８と繋がれており、他端が第１タンク１５へ回収液３３を流入させる流入管３９と接続されている。第２メッシュ材３６は第２固液分離材の一例である。第２メッシュ材３６は第３タンク１８から送られる回収液３３に固体（異物等）が含まれている場合にその固体を第２ポンプ３７へ通さない。固体が第２ポンプ３７内に入り込まないようにする観点から、第２ポンプ３７の回収液３３の取り込み口に第２メッシュ材３６を設けることが好ましい。また、第３タンク１８へ固体が入り込まないようにするためには第２メッシュ材３６を回収管３１の一端に設ければよい。また、第２ポンプ３７の回収液３３を取り込む取り込み口（図示なし）に可撓性ホースの一端を接続して、他端を第３タンク１８内の回収液３３中に配置する構造を採っても良い。
【0038】
流入管３９は一端が上述した第２ポンプ３７に接続され、他端が第１タンク１５の流入開口１５ｄと接続されている。流入管３９は、円筒状で金属製のものを使用している。形状や材質は限定されず、また、複数の任意の形状を組み合わせることにより、任意の流路を形成する。流入管３９は、流す水量により適宜選択でき、例えば、管の直径を大きくしたり、管として可撓性ホースを使用することができる。
【0039】
次に上記構成の作用を説明する。図１に示すように、第１タンク１５の凍結防止剤の水溶液２３が第２タンク１７へ流れ込み、屋根１３へ供給され、水溶液２３が散布され屋根１３の上面を流れることで積雪を防止する。屋根を流れた水溶液２３と雪が溶けた水とが混ざり合った回収液３３を第３タンク１８に回収する。この回収液３３が第１タンク１５へ戻ることで水溶液２３が屋根１３を介して循環する。第３タンク１８の回収液３３が一定量以上になると第３タンク１８から空タンク１９へ排出される。空タンク１９の回収液３３は、再利用してもよいし、地面に撒くなどにより廃棄してもよい。第１空タンク１９ａ，第２空タンク１９ｂ，第３空タンク１９ｃ，・・・を図３に示すように直列に接続している場合には、最下流の空タンクからの過剰分を地面に撒くなど廃棄してよい。積雪防止対象である屋根１３の面積は１０ｍ２であるが、水溶液２３を対象領域に十分に供給できる限り、面積の広狭は問わない。
【0040】
上記のように水溶液２３の循環により雪を溶かす場合には、図２に示す第１タンク１５内へ凍結防止剤２１を入れ（投入し）、積雪防止装置１１を水溶液２３が連続的に循環するのに十分な量の水を第１タンク１５に入れる。第１タンク１５は５００Ｌの容量であり、寸法としては１ｍ×１ｍ×０．５ｍであることから、屋根１３の面積１０ｍ２に対して小型なタンクが使用されている。第１タンク１５の容量に基づいて凍結防止剤２１を２２５ｋｇ投入している。水に溶解する固体の凍結防止剤２１を使用しているから、水を第１タンク１５に入れることで凍結防止剤２１の水溶液２３が第１タンク１５でつくられる。積雪防止装置１１は、凍結防止剤２１を第１タンク１５に直接投入することができる構成であり、供給するポンプが不要で、凍結防止剤２１の秤量も不要であるから、簡便な構成である。
【0041】
水溶液２３が第１メッシュ材２６を通過して第２タンク１７へ流れ込むことにより、第２タンク１７に水溶液２３が貯留されて収容した状態になる。第１メッシュ材２６が第１タンク１５に設けられているから、固体の状態で残っている凍結防止剤２１は第１タンク１５に留まる。また、第１タンク１５と第２タンク１７とは互いの内部が連通管２５を介して連通しているから、水溶液２３は第１タンク１５と第２タンク１７との間を行き来することができる。そのため、第１タンク１５内と第２タンク１７内とで水溶液２３の濃度差による移流、表面張力の変化による対流が発生し、収容されている状態にするだけで水溶液２３の濃度が均一となる。この作用により、凍結防止剤を水に溶解させるための撹拌装置やヒータ（ボイラ、加熱機器等）などを必要としないことから、簡便な構成となっている。また、積雪防止対象に管の配設をすることが容易であるから、大掛かりな施工が不要である。
【0042】
連通管２５を介さずに、第１タンク１５に設けられた第１開口部１５ｃと第２タンク１７に設けられた第２開口部１７ｃとを互いに接する状態で接続する場合は、第１タンク１５の内部と第２タンク１７の内部とが、連通管２５を用いた場合に比べてより近く位置する。そのため、第１タンク１５の内部の水溶液２３と第２タンク１７の内部の水溶液２３と濃度が効率良く飽和状態になる。第１メッシュ材２６は上記接続したときの第１開口部１５ｃと第２開口部１７ｃとの境界に設けてある。
【0043】
本例は、外気温が約－３℃の屋外で実施しており、この時の水溶液２３の濃度は２６．３％である。例えば０℃の水に対する塩化ナトリウムの溶解度は、水１００ｇに対して３５．６５ｇであることから、塩化ナトリウム水溶液の飽和状態の濃度が２６．２８％と算出される。これにより、本例の水溶液２３は上述した通り、濃度が２６．３％であるため飽和状態に達していることがわかる。本例は、凍結防止剤２１を過剰量投入して、過飽和状態としており、センサなどによる濃度の管理が不要であるから、簡便な構成である。
【0044】
上記液面の高さが所定の高さ以上であることを検知する第１センサ２７に達すると、第１センサ２７から制御部２８へ信号が送られ、第１ポンプ２９が作動する。ここで、降雪が降雪センサ（図示無し）により検知され、この検知に応答して第１ポンプ２９が動作する。これにより、第２タンク１７に収容されている水溶液２３が、屋根１３に向けて延びている供給管３０を通って屋根１３の上へ供給される。第１ポンプ２９が「作動する」とは、ポンプとしての送液の機能を発揮する前の準備（待機）状態となっていることを意味し、「動作する」とは、ポンプとしての送液の機能を発揮する状態になっていることを意味する。そのため、降雪センサによる降雪が検知に応答して、「作動状態」から「動作状態」へ切り替わりポンプとして送液する。
【0045】
第１ポンプ２９が第２タンク１７に設けられていることから、固体を含まない水溶液２３を供給管３０へ送ることができる。これにより、第１ポンプ２９の内部に固体が入り込むことが防がれる。
【0046】
供給管３０が第１ポンプ２９に接続されていることから、第２タンク１７から離れた積雪防止対象に対しても効果を発揮することができる。供給管３０は積雪防止対象の面積や位置に応じて形状、長さや大きさを適宜決定されることにより、面積に応じた量の供給ができる。その他にも、供給管３０は建物間の狭い空間を通すことが出来たり、工場内の配管の間を任意に通すことが出来る。そのため、第１タンク１５、第２タンク１７等は建物に隣接したスペースや工場のわずかなスペースに配し、供給管３０を積雪防止対象へ延ばすだけで積雪が防止される。このように、大掛かりな施工が不要であり、設置場所の自由度も高い。
【0047】
屋根１３へ供給された水溶液２３が、散布管（図示無し）により屋根１３の上に満遍なく散布される。本例では、屋根１３の面積が１０ｍ２であり、８つの貫通孔が開いている散布管から１６．５Ｌ／ｍｉｎの流量で散布することで屋根１３の上の表面の全域に水溶液２３を接触させている。この面積と流量との関係（対応）は実施の一例である。散布された水溶液２３は、雪を融解しながら流れて、融解した雪から発生した水と混ざりあって排出管（図示無し）へと通じて屋根１３から排出される。
【0048】
屋根１３から排出された水溶液２３と雪解け水との混合液は回収され、回収液３３として、回収管３１を通って第３タンク１８へ収容される。本例では、降雪量が９Ｌ／ｈであり、回収液３３の濃度は２６．１％であった。水溶液２３の濃度が２６．３％であったことから、上記降雪量の条件では、雪解け水により水溶液２３の濃度が０．２％下がっていた。回収液３３が送られてきて回収液３３の液面が第２センサ３５に達すると、第２センサ３５から制御部２８へ信号が送られ、第２ポンプ３７が作動する。降雪が降雪センサにより検知されると、第２ポンプ３７が動作し、第３タンク１８に収容されている回収液３３が流入管３９を介して第１タンク１５へ送り出される。なお、第２ポンプ３７の「作動」及び「動作」は、第１ポンプ２９の「作動」及び「動作」と同じ意味である。
【0049】
第１タンク１５へ戻された回収液３３は、第１タンク１５に残っているまたは新たに補充されて収容されている固体の凍結防止剤２１の溶解により、水溶液の濃度が飽和状態へ戻ることで水溶液２３として再度屋根１３に供される。
【0050】
降雪量が多い状況で、積雪防止の効果により多量の雪解け水が発生した場合、第３タンク１８に収容されている回収液３３が一定量以上になると、オーバーフローにより回収液３３が空タンク１９へ排出される。複数の空タンク１９が直列に連結されているから第１空タンク１９ａから第２空タンク１９ｂ、第３空タンク１９ｃへと排出されていく。なお、複数の空タンク１９を第３タンク１８に対して並列に接続してもよい。その場合には、第１空タンク１９ａから第２空タンク１９ｂ、第３空タンク１９ｃへと、第３タンク１８からのオーバーフロー先を切り替えればよい。
【0051】
制御部２８は、第１ポンプ２９と第２ポンプ３７とを制御する。降雪センサが降雪を検知すると制御部２８に信号が送られ、この信号が動作命令として第１ポンプ２９と第２ポンプ３７とのそれぞれに送られる。第１センサ２７が液面を検知して第１ポンプ２９が作動している場合には第１ポンプ２９が動作して水溶液２３の屋根１３への供給が始まる。同様に第２センサ３５が液面を検知して第２ポンプ３７が作動している場合には第２ポンプ３７が動作して回収液３３が第１タンク１５へ送られる。送られた回収液３３は固体の凍結防止剤２１の溶解により飽和状態となり、水溶液２３として第１ポンプ２９により屋根１３へ供給されていく。このようにして積雪防止装置１１においては水溶液２３及び回収液３３が循環していく。なお、この例では、第３タンク１８を設けることにより、凍結防止剤２１及び水溶液２３を循環して繰り返し使用しているが、第３タンク１８を設けずに、屋根１３からそのまま廃棄としてもよく、すなわち循環させなくてもよい。凍結防止剤２１を含む水溶液２３は環境及び人体にとって安全だからである。その場合には、屋根に予め設けた雨樋を介して廃棄してもよいし、雨樋とは別に屋根に水溶液２３と雪が溶けた水との混合液を受け取る受取り部（図示無し）を設けて、この受取り部を介して廃棄してもよい。
【0052】
また、この例では第１メッシュ材２６を、第１開口部１５ｃと、流出開口１７ｄとの２か所に設けてある。しかし、第１メッシュ材２６は、第１ポンプへ向かう水溶液から固体を分離して除去するためのものであるから、水溶液の流れ方向において第１ポンプの上流側の１か所に設けていればよい。
【0053】
上記の例では、第１容器としての第１タンク１５と第２容器としての第２タンク１７とが連通管２５を介して接続しているが、第１容器と第２容器とが一体に形成されていてもよい。図４に示す容器ユニット４０は、第１タンク４０ａと第２タンク４０ｂとが一体に形成されており、内部空間を水平方向において２つに仕切るための仕切り部材４１が備えられている。容器ユニット４０は、１面を開放している構造であり、解放している面を上面としたとき、上面の対面を底面とし、上面と底面を繋ぐ４面を側面とする。上面には容器蓋４０ｃを有し、１つの側面の底面に近い部分に容器流入開口４０ｄを有し、その対面の底面に近い部分に容器流出開口４０ｅが形成されている。また、容器蓋４０ｃを有さずに上面が塞がれている形状でも良く、解放した状態でも良いが、容器内の洗浄や作業性、異物の混入を防止する観点から上面は開閉できる状態にすることが好ましい。容器流入開口４０ｄと容器流出開口４０ｅとが形成される位置は各々一側面の底面に近く低い位置であれば、その相互の位置関係も含め限定されない。
【0054】
仕切り部材４１は、板状に形成されており、容器ユニット４０の内部に起立した姿勢で設けられている。仕切り部材４１には、第１タンク４０ａと第２タンク４０ｂとの内部同士を連通させる連通開口部４２が形成されており、第１メッシュ材２６が設けられている。仕切り部材４１は、第１タンク４０ａと第２タンク４０ｂとに連通開口部４２以外の部分で隙間を生じさせない形状、大きさであれば良い。連通開口部４２は開口の大きさに限定されず第１メッシュ材２６の大きさに合わせれば良い。
【0055】
この例の容器ユニット４０を備える積雪防止装置（図示せず）も積雪防止装置１１と同様に、撹拌装置やヒータが不要であり、このように構成が簡便である。また、容器ユニットが軽量、小型であるから、容器ユニット４０を備える積雪防止装置は、大掛かりな施工を要しない。
【0056】
また、容器ユニット４０は第１タンク４０ａと第２タンク４０ｂとが一体に形成されており、上述した開口部同士を接続する場合に比べて更に効率良く水溶液２３の濃度が飽和状態になる。第１タンク４０ａと第２タンク４０ｂとの間に仕切り部材４１を備えて、形成された連通開口部４２に第１メッシュ材２６を設けてある。これにより、第１ポンプ２９の内部に固体が入り込むことが防がれる。
【符号の説明】
【0057】
１１ 積雪防止装置
１３ 屋根
１５，４０ａ 第１タンク
１５ｃ 第１開口部
１７，４０ｂ 第２タンク
１７ｃ 第２開口部
１８ 第３タンク
１９ 空タンク
２３ 水溶液
２５ 連通管
２６ 第１メッシュ材
２９ 第１ポンプ
３７ 第２ポンプ
３６ 第２メッシュ材
３０ 供給管
４０ 容器ユニット
４１ 仕切り部材
Ｄ１５，Ｄ１７ 深さ
１３ 屋根
１５，４０ａ 第１タンク
１５ｃ 第１開口部
１７，４０ｂ 第２タンク
１７ｃ 第２開口部
１８ 第３タンク
１９ 空タンク
２３ 水溶液
２５ 連通管
２６ 第１メッシュ材
２９ 第１ポンプ
３７ 第２ポンプ
３６ 第２メッシュ材
３０ 供給管
４０ 容器ユニット
４１ 仕切り部材
Ｄ１５，Ｄ１７ 深さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】