JP2001234508A - 融雪装置及び融雪用発熱線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈曲性を有し、道路の基層と表面層との接合
性を損なうことがなく、かつ、１箇所の断線でも全体が
ダウンしない融雪装置及び耐屈曲性に優れた融雪用発熱
線を得る。 【解決手段】 所定の間隔で互いに平行状態に並べられ
た複数の発熱線１０と、各発熱線１０の両端部を固定、
保持するための固定部材２０と、各発熱線１０の中間部
分を所定の間隔に保持するための略棒状の補助固定部材
３０と、電源コード３５とからなる融雪装置。複数の発
熱線１０は複数の並列回路を構成するように電気的に接
続されている。発熱線１０は略Ｕ字形状に屈曲されたも
のを少なくとも２本使用してもよい。また、発熱線は、
耐熱繊維からなる芯線の外周面に発熱抵抗線をスパイラ
ル状に巻回し、保護層に内蔵したもので、発熱抵抗線の
端部は接続線又は電源コードと圧着端子によって固定部
材２０内で電気的に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、融雪装置及び融雪
用発熱線、詳しくは、降雪地域における車道、歩道、駐
車場等の積雪や凍結を防止するために敷設される融雪装
置及び融雪用発熱線に関する。

【０００２】

【従来の技術と課題】降雪地域の道路等では、路面への
積雪や凍結が発生し、危険であるばかりか、交通機関の
渋滞を引き起こし、ひいては物流経済の停滞を招いてい
る。

【０００３】このような路面の積雪や凍結を防止するた
めに、機械的な除雪以外に種々の工夫がなされている。
その一例として、ニクロム線等を媒介とした電気発熱装
置を路面に埋設する方法が挙げられる。

【０００４】従来の電気発熱装置としては、実用新案登
録第３００６７５８号公報に記載されているように、線
状発熱体を繊維構造体で被覆したロードヒータが知られ
ている。しかし、このヒータは１本の長尺物を引き回し
つつ、適宜位置で固定しながら敷設する必要があり、敷
設作業が非能率であった。また、１本の長尺物では電気
抵抗の増大を防止するためにどうしても径が太くなり、
これでは屈曲性がなくなって折れやすく、さらに、１箇
所でも断線すると全体として使用不能になるという問題
点をも有していた。

【０００５】さらに、特開平１０−１０６７２９号公報
に記載されている面状発熱体、即ち、導線を蛇行させて
可撓性エポキシ樹脂で被覆したマット状の発熱体が知ら
れている。この面状発熱体はコンクリートの基層とアス
ファルトの表面層との間に敷設される。しかし、基層と
表面層とが面状発熱体で完全に分離されるため、路面が
強度的に弱くなるという問題点を有していた。また、屈
曲性がないため、カーブした道路に沿わせて敷設すると
いう適応性に欠けていた。

【０００６】さらに、特開平９−７８５１７号公報に記
載されているように、線状発熱体をネット上に引き回し
た融雪ユニットも知られている。この融雪ユニットは網
目状のネットで構成されているため、道路の基層と表面
層との接合力不足といった問題点は解消されている。し
かし、屈曲性の点からカーブした道路に沿って敷設しに
くいこと、１本の線状発熱体で構成されているために１
箇所での断線で全体が使用不能になる問題点は残されて
いる。

【０００７】一方、施工現場では、発熱線と電源コード
とを電気的に接続している。しかし、この接続作業はい
ちいち被覆を剥離して絶縁テープを巻回して絶縁シール
しながら接続しなければならず、かつ、発熱線と電源コ
ードの線径が異なるために作業が煩雑であった。しか
も、アスファルトの熱や荷重で絶縁不良が生じるおそれ
も有していた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、屈曲性を有し、
道路の基層と表面層との接合性を損なうことがない融雪
装置を提供することにある。本発明の他の目的は、１箇
所の断線でも全体がダウンしない融雪装置を提供するこ
とにある。さらに、本発明の他の目的は、現場での作業
性が良好で絶縁破壊のおそれのない融雪装置を提供する
ことにある。さらに、本発明の他の目的は、耐屈曲性に
優れた融雪用発熱線を提供することにある。

【０００９】

【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、第１の発明に係る融雪装置は、略Ｕ字形状に屈曲さ
れた少なくとも２本の発熱線と、各発熱線の両端部分を
固定、保持する固定部材と、該固定部材内において発熱
線の端部を電気的に接続する接続線とを備えたことを特
徴とする。

【００１０】以上の構成からなる第１の発明において
は、略Ｕ字形状に屈曲された少なくとも２本の発熱線の
両端部分が固定部材によって固定、保持されているた
め、発熱線の端部が固定されて整列状態を保ち、道路等
のカーブに沿って敷設することが可能である。しかも、
道路の基層と表面層との接合を損なうことがなく、表面
層の強度を低下させることがない。

【００１１】また、第２の発明に係る融雪装置は、所定
の間隔で互いに略平行状態に並べられた複数の発熱線
と、前記複数の発熱線の両端部分を固定、保持するため
の固定部材と、前記複数の発熱線の中間部分を所定の間
隔に保持するための略棒状の補助固定部材とを備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】以上の構成からなる第２の発明において
は、複数の発熱線を所定の間隔で平行状態に並べて両端
部を固定部材で保持、固定し、発熱線の中間部分を略棒
状の補助固定部材で保持したため、発熱線が蛇行したり
することなく整列状態を保ち、かつ、道路の基層と表面
層との接合を損なうことがなく、表面層の強度を低下さ
せることがない。しかも、発熱線は補助固定部材でポイ
ント的に固定されているため、屈曲性を保持し、カーブ
した道路に沿って敷設することも容易である。

【００１３】さらに、前記第１及び第２の発明では、複
数の発熱線を使用しているため、接続線を介して電気的
に並列回路を構成することにより、全体としての電気抵
抗の増大が抑えられるために発熱線の大径化を来すこと
がなく、しかも、その１本に断線を生じたとしても全体
が使用不能となるおそれが解消される。

【００１４】さらに、各発熱線の端部を接続線及び電源
コードと圧着端子によって前記固定部材内において予め
電気的に接続しておけば、施工現場において配線を行う
という煩雑な作業を省略することができる。しかも、固
定部材をゴム製や樹脂製とすれば、絶縁性、耐荷重性が
良好となる。

【００１５】さらに、前記固定部材がゴムや樹脂で製作
する際、各発熱線の端部を接続線及び電源コードと予め
接続しておき、これらの接続部分を含めてゴム又は樹脂
で被覆し、一体的に成形することができる。固定部材を
このように製作すれば、電気的接続部分がゴムや樹脂内
に埋設され、絶縁性等が確実に保障されることになる。

【００１６】また、第３の発明に係る融雪用発熱線は、
耐熱繊維からなる芯線と、その外周面にスパイラル状に
巻回した発熱抵抗線とからなる発熱体を保護層に内蔵
し、アスファルト中に埋設される発熱線であって、前記
発熱抵抗線の端部が接続線又は電源コードと圧着端子に
よって固定部材内において電気的に接続されていること
を特徴とする。

【００１７】以上の構成からなる第３の発明において
は、芯線の周囲に発熱抵抗線がスパイラル状に巻回され
ているため、耐屈曲性に優れており、抵抗値の異常変化
や断線のおそれがない。また、発熱抵抗線の端部は接続
線又は電源コードと圧着端子によって固定部材内におい
て電気的に接続されているため、施工現場で煩雑な電気
的接続作業を行う必要がなく、融雪装置の発熱線として
使用するのに最適である。

【００１８】さらに、前記第３の発明では、芯線が芳香
族ポリアミド繊維からなり、発熱抵抗線がマイクロメタ
ルファイバーからなることが好ましい。これらの材料の
組み合わせが耐屈曲性能に優れている。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、本発明に係る融雪装置及び融
雪用発熱線の実施形態につき、添付図面を参照して説明
する。

【００２０】（第１実施形態、図１〜６参照）本発明の
第１実施形態である融雪装置１は、図１に示すように、
所定の間隔で互いに平行状態に並べられた複数の発熱線
１０と、各発熱線１０の両端部分を固定、保持するため
の固定部材２０と、各発熱線１０の中間部分を所定の間
隔に保持するための略棒状の補助固定部材３０と、電源
コード３５とで構成されている。

【００２１】各発熱線１０は、図２に示すように、中心
部から外側に、発熱体１１、絶縁体１２、シース１３、
ブレード１４にて構成されている。さらに、発熱体１１
は芯線１１ａと発熱抵抗線１１ｂとからなる。芯線１１
ａは耐熱性で高強度を有する糸であり、芳香族ポリアミ
ド繊維（例えば、デュポン社から商品名ケブラーとして
販売されているもの）やグラスファイバーを使用するこ
とが好ましい。

【００２２】発熱抵抗線１１ｂは芯線１１ａの外周面に
スパイラル状に巻回したもので、マイクロメタルファイ
バー、例えば、日本精線株式会社製ステンレス鋼繊維
（商品名：ナスロン）を使用することができる。本第１
実施形態では、、芳香族ポリアミド繊維からなる芯線１
１ａの外周面に、前記ステンレス鋼繊維（直径１２μｍ
×１００本を１本として）を８本並べてスパイラル状に
巻回した。なお、発熱抵抗線１１ｂとしては、ニッケル
クロム線、銅線、銅ニッケル線等を使用することもでき
る。

【００２３】絶縁体１２は耐熱性のゴム材が好ましく、
例えば、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴムを使用
することができる。シース１３も絶縁性を有する材料、
例えば、クロロプレンゴムが好適である。ブレード１４
は外圧や引っ張り力に対応するため、ステンレスワイヤ
からなるメッシュを使用することが好ましい。

【００２４】固定部材２０は、ゴム材あるいは樹脂材か
らなり、各発熱線１０の両端部を固定、保持している。
補助固定部材３０は、ゴム材あるいは樹脂材からなり、
図３に示すように、切欠き部３１に前記発熱線１０を嵌
合状態で保持する。この補助固定部材３０は複数の発熱
線１０を所定の間隔に保持するために使用されるもので
あり、その設置個数は任意である（図１参照）。

【００２５】また、各発熱線１０は、図４に示すよう
に、固定部材２０の内部において、３本を一組として並
列に電気的に接続されている。即ち、各発熱線１０の端
部には端子１５が取り付けられ、接続線１６によって配
線されている。また、電源コード３５とも端子１５で配
線されている。端子１５として圧着端子を使用すれば、
接続作業が容易である。しかも、施工前に予め工場で配
線しておくことにより、現場での配線作業が不要であ
り、配線のチェックも確実なものとなる。

【００２６】また、固定部材２０はゴム製あるいは樹脂
製とされているため、絶縁性を確保できることは勿論、
道路等に敷設した際の表面層（アスファルト）からの荷
重にも耐えることができる。

【００２７】ところで、固定部材２０は、図示しない金
型内に、各発熱線１０の両端部を接続線１６及び電源コ
ード３５と電気的に接続した状態で挿入したうえ、金型
内に未加硫ゴム生地を充填し、プレス成形により加硫成
形したものである。従って、各発熱線１０の両端接続部
分はゴム層内に埋設されて確実に固定、保持されること
になる。

【００２８】また、固定部材２０は、前記プレス成形に
限らず、ゴム材あるいは樹脂材を射出成形法等によって
発熱線１０の両端接続部分を被覆した状態に一体的に成
形したものであってもよい。

【００２９】以下に示す表１は本発明者らが実際に製作
し、実験を行った２種類の仕様表であり、実施例１は全
長が２ｍタイプ、実施例２は４ｍタイプで、いずれもワ
ット密度が３００Ｗ／ｍ²とされている。

【００３０】

【表１】

【００３１】次に、以上の構成からなる融雪装置１を模
型的に製作したアスファルト道路に埋設し、発熱線１０
上と発熱線１０間のそれぞれの温度の上昇具合を測定し
た結果を図５に示す。この測定は、図６に示すように、
発熱線１０を深さ２ｃｍでアスファルトの表面層５１の
下に敷設して行われた。なお、符号５２はコンクリート
製の基層である。

【００３２】以上の融雪装置１においては、複数の発熱
線１０及び補助固定部材３０の間にアスファルトが充填
されるため、基層と表面層との接合性を損なうことがな
く、表面層の強度を充分に保持することができる。ま
た、発熱線１０の間隔は補助固定部材３０によって所定
の間隔に保持されているために施工が容易であると共
に、全体としての屈曲性をも保持し、カーブした道路に
沿って敷設することも容易である。

【００３３】また、複数の発熱線１０を電気的に並列回
路を構成するように接続しているため、全体としての電
気抵抗の増大が抑えられ、発熱抵抗線１１ｂの大径化を
来すことがなく、しかも、１本の発熱線に断線が生じた
としても他の発熱線の機能が損なわれることはなく、全
体が使用不能となるおそれはない。

【００３４】（第２実施形態、図７参照）本発明の第２
実施形態である融雪装置６０は、図７に示すように、略
Ｕ字形状に屈曲された２本の発熱線１０と、各発熱線１
０の両端部分を固定、保持するための固定部材２０とか
らなり、電源コード３５及び接続線１６は各発熱線１０
の端部に圧着端子１５によって接続されている。この配
線は２本の発熱線１０が並列回路となるように構成さ
れ、図７に示す１ユニットの融雪装置６０を複数ユニッ
ト敷設した場合、１本の発熱線１０が断線しても他の発
熱線１０には影響を及ぼさないようになっている。但
し、２本の発熱線１０は直列回路となるように配線され
ていてもよい。また、前記第１実施形態で示した補助固
定部材３０を使用してもよい。

【００３５】本第２実施形態で使用されている発熱線１
０や固定部材２０は前記第１実施形態で説明したものと
同様であり、その説明は省略する。また、第２実施形態
の作用効果も基本的には前記第１実施形態と同様であ
る。

【００３６】（発熱線と固定部材の接合部の耐屈曲性）
前記第１，２実施形態では、発熱線１０の端部はゴム製
あるいは樹脂製の固定部材２０に接続、固定されてい
る。そこで、本発明者らは、発熱線１０の固定部材２０
への接続部分を角度約１００°で左右に首を振るよう
に、１０００回、１００００回、５００００回屈曲さ
せ、その後の状態を調べた。結果を表２に示す。なお、
実験に用いた固定部材２０はゴム製であり、発熱線１０
は前述した芳香族ポリアミド繊維とマイクロメタルファ
イバーとの組み合わせからなる。

【００３７】

【表２】

【００３８】表２から明らかなように、５００００回の
屈曲後であっても、抵抗値の変化はなく、絶縁抵抗値及
び外観に異常はみられなかった。

【００３９】なお、本発明に係る融雪装置及び融雪用発
熱線は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨
の範囲内で種々に変更することができる。

【００４０】特に、寸法的には前記実施例１，２以外に
も道路状況や発熱性能に合わせて任意に設定することが
できる。また、発熱線の構造や電気的配線も任意に変更
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である融雪装置を示し、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図。

【図２】前記融雪装置を構成する発熱線を示す斜視図。

【図３】前記融雪装置の補助固定部材を示す斜視図。

【図４】前記融雪装置における発熱線の電気的接続状態
を示す説明図。

【図５】前記融雪装置の昇温特性を示すグラフ。

【図６】前記昇温特性を測定したときの状態を示し、
（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図。

【図７】本発明の第２実施形態である融雪装置を示す平
面図。

【符号の説明】

１，６０…融雪装置 １０…発熱線 １１…発熱体 １１ａ…芯線 １１ｂ…発熱抵抗線 １５…圧着端子 １６…接続線 ２０…固定部材 ３０…補助固定部材 ３５…電源コード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 基浩 岡山県和気郡吉永町福満868番地２ タイ ガースポリマー株式会社岡山工場内 Ｆターム(参考） 2D051 AA08 AG03 AG11 GA01 GB03 3K092 PP20 QA03 QA04 QB02 QB49 QB56 QB65 QB75 QB79 QC02 QC16 QC27 QC37 QC44 QC46 RE03 VV03

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略Ｕ字形状に屈曲された少なくとも２本
   の発熱線と、 前記各発熱線の両端部分を固定、保持する固定部材と、 前記固定部材内において前記発熱線の端部を電気的に接
   続する接続線と、 を備えたことを特徴とする融雪装置。
2. 【請求項２】 前記発熱線は地中に埋設されるものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の融雪装置。
3. 【請求項３】 前記発熱線は互いに並列回路を構成する
   ように電気的に接続されていることを特徴とする請求項
   １又は請求項２記載の融雪装置。
4. 【請求項４】 所定の間隔で互いに略平行状態に並べら
   れた複数の発熱線と、 前記複数の発熱線の両端部分を固定、保持するための固
   定部材と、 前記複数の発熱線の中間部分を所定の間隔に保持するた
   めの略棒状の補助固定部材と、 を備えたことを特徴とする融雪装置。
5. 【請求項５】 前記複数の発熱線は、それらの両端部分
   が前記固定部材内で複数の並列回路を構成するように接
   続線によって電気的に接続されていることを特徴とする
   請求項４記載の融雪装置。
6. 【請求項６】 前記各発熱線の端部は接続線及び電源コ
   ードと圧着端子によって前記固定部材内において電気的
   に接続されていることを特徴とする請求項１、請求項
   ２、請求項３、請求項４又は請求項５記載の融雪装置。
7. 【請求項７】 前記固定部材は、各発熱線の端部を接続
   線及び電源コードとの接続部分を含めてゴム又は合成樹
   脂にて被覆し、一体的に成形されたものであることを特
   徴とする請求項６記載の融雪装置。
8. 【請求項８】 耐熱繊維からなる芯線と、その外周面に
   スパイラル状に卷回した発熱抵抗線とからなる発熱体を
   保護層に内蔵し、地中に埋設される発熱線であって、 前記発熱抵抗線の端部が接続線又は電源コードと圧着端
   子によって固定部材内において電気的に接続されている
   こと、 を特徴とする融雪用発熱線。
9. 【請求項９】 前記芯線が芳香族ポリアミド繊維からな
   り、前記発熱抵抗線がマイクロメタルファイバーからな
   ることを特徴とする請求項８記載の融雪用発熱線。