JP2561637Y2

JP2561637Y2 - ヒートパイプ式道路融雪装置

Info

Publication number: JP2561637Y2
Application number: JP1991035753U
Authority: JP
Inventors: 正孝望月; 昭太郎吉田; 伸一杉原; 耕一益子; 雅彦伊藤; 祐士斎藤
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1991-04-19
Filing date: 1991-04-19
Publication date: 1998-02-04
Anticipated expiration: 2006-04-19
Also published as: JPH04122703U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ヘッダ内を流れる熱
源流体から採熱して融雪を行なうヒートパイプ式道路融
雪装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路の融雪を行なう従来のヒートパイプ
式道路融雪装置としては、例えば図５に示すものがあ
る。

【０００３】この融雪装置１は、坂路の車道部分の融雪
を行なうもので、Ｕ字形のヘッダ管２が等間隔に複数個
連設されたヘッダ配管３を、道路を横断する方向にほぼ
水平な状態で路面下に配設するとともに、各ヘッダ管２
には、それぞれヒートパイプ４の蒸発部４ａが気密に挿
入されて、蒸発部４ａの表面が、ヘッダ管２内を流通す
る熱源流体に接触して加熱されるようになっている。ま
た、各ヒートパイプ４は、それぞれの凝縮部４ｂ側が坂
路の高い側となるようにして、道幅方向にほぼ等間隔に
配設されている。

【０００４】そして、各ヒートパイプ４の低い側の端部
となる前記蒸発部４ａがそれぞれ挿入されているヘッダ
配管３の上流側には、ボイラ５で加熱した温水を供給す
るようにポンプ６が介設された供給管７が接続され、ま
た下流側には、各ヒートパイプ４を加熱して温度低下し
た温水をボイラ５に戻す排水管８が接続されて、ヘッダ
管２内に所定温度以上の温水を供給できるように循環路
が形成されている。

【０００５】したがって、降雪時や路面に積雪があると
きに、ヘッダ管２内に温水を流通させると、車道部分の
路面下に埋設された各ヒートパイプ４の蒸発部４ａがそ
れぞれ加熱され、封入されている作動流体が蒸発して、
その蒸気が凝縮部４ｂへ移動する。そして凝縮部４ｂで
は、作動流体の蒸気が、熱輸送してきた蒸発潜熱を放出
して凝縮し、液相の作動流体に戻って再び蒸発部４ａに
還流する。このとき、路面下に配設された凝縮部４ｂか
ら放出された熱によって、路面上の融雪が行なわれる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来の坂路に設けられた融雪装置１においては、ヒートパ
イプ４をボトムヒート状態で効率よく作動させるため
に、各ヒートパイプ４の蒸発部４ａが坂路の下側に位置
し、凝縮部４ｂ側の端部が最も高くなるように配設され
ている。そのため、各ヒートパイプ４の蒸発部４ａが挿
入されているヘッダ配管３は、道路を横断する方向に設
けられることとなる。

【０００７】その結果、車道を通行する車両の重量や通
行に伴なう振動等が、ヘッダ配管３や、他の部分よりも
構造的に弱いヘッダ管２とヒートパイプ４との接続部分
に加わり易く、ヘッダ管２とヒートパイプ４との接続部
やヘッダ管２の相互間の接続部等に隙間や亀裂が生じ
て、温水の漏出が発生し易いという問題があった。

【０００８】そして、ヘッダ管２とヒートパイプ４との
接続部に亀裂が生じたり、破損したりして液漏れを起し
た場合には、車両の通行を規制し、ヘッダ管２とヒート
パイプ４との接続部が埋設されている部分の路面を掘り
起し、前記接続部の破損箇所の修理を行なう必要があっ
た。

【０００９】この考案は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、車両重量や振動を受けても、熱源流体の漏洩等の
不具合を生じ難い構造のヒートパイプ式道路融雪装置を
提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として請求項１に記載した考案は、熱源流体の有
する熱をヒートパイプによって路面下に輸送して路面を
下側から加熱して路面上の積雪を融解するヒートパイプ
式道路融雪装置において、前記熱源流体が連続的に供給
される複数の箱形ヘッダが、路側部に上下方向に向けて
埋設されるとともに、複数本のヒートパイプが、それぞ
れの凝縮部側が高くなるようにして道路の幅方向に所定
の間隔を開けて配設され、互いに隣接する複数本のヒー
トパイプを一組としてそれらの蒸発部が単一の前記箱形
ヘッダに該箱形ヘッダ内の熱源流体と接触するようにま
とめて挿入されていることを特徴としている。また、請
求項２に記載した発明は、熱源流体の有する熱をヒート
パイプによって路面下に輸送して路面を下側から加熱し
て路面上の積雪を融解するヒートパイプ式道路融雪装置
において、前記熱源流体が連続的に流通させられる複数
のＵ字形ヘッダ管が、互いに直列に接続されるととも
に、それらのＵ字形ヘッダ管が路側部に、水平面に対し
て交差する向きに埋設され、さらに複数本のヒートパイ
プが、それぞれの凝縮部側が高くなるようにして道路の
幅方向に所定の間隔を開けて配設されるとともにそれら
の蒸発部が前記Ｕ字形ヘッダ管の内部に、熱源流体と接
触するように挿入されていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】したがって、請求項１の発明によれば、大きな
荷重や振動に対して構造的に弱い箱形ヘッダとヒートパ
イプとの接続部を、車道部分を避けて路側部に設けたの
で、車両通行時の大きな荷重や振動が、ヘッダとヒート
パイプとの接続部に作用しにくく、したがって、前述の
接続部における亀裂等の発生や、それに伴う熱源流体の
漏出を防止できる。

【００１２】前述の通り、箱形ヘッダが上下方向に向け
て配置されているので、各ヒートパイプの蒸発部と熱源
流体との充分な接触面積を確保しつつ、路側部の幅方向
における箱形ヘッダの占有スペースを狭くすることがで
きる。そのため、融雪能力に優れる利点を有しており、
さらに、万が一、ヒートパイプと箱形ヘッダとの接続部
に故障が生じても、車両などの通行をほとんど阻害せず
に改修工事が行なえる利点がある。また、請求項２の発
明によれば、複数のＵ字形ヘッダ管が互いに直列に接続
されているから、そこに熱源流体を流通させた場合のヒ
ートパイプの蒸発部との接触面積を大きくでき、これに
より、充分な融雪能力を得ることができる。前述の通
り、Ｕ字形ヘッダ管は水平面に対して交差する向き、す
なわち、立ち上げた状態、あるいは傾斜させた状態に配
設されていて、路側部の幅方向におけるＵ字形ヘッダ管
の占有スペースが狭いから、車両通行時の大きな荷重や
振動が作用しにくく、その分だけ亀裂等の発生や、それ
に伴う熱源流体の漏出を防止できる。また、万が一、故
障が生じても掘削する幅が狭いので、車両などの通行を
ほとんど阻害せず改修工事を行なうことができる。

【００１３】

【実施例】以下、この考案のヒートパイプ式道路融雪装
置の実施例を図１ないし図４を参照して説明する。

【００１４】図１はヘッダとして箱形ヘッダを用い、か
つ温泉水の熱を利用して坂路の融雪を行なう融雪装置に
請求項１の考案を適用した第１実施例を示すもので、こ
の融雪装置１１は、坂路の車道部分Ｄの融雪を行なうも
のであり、この考案の路側部に相当する歩道部分Ｓに
は、その地中に複数の箱形ヘッダ１２が、坂路の勾配に
合せて傾斜させた状態で所定間隔に配置されている。図
１に示すように、各箱形ヘッダ１２は、一例として中空
扁平容器からなり、立設させた状態すなわち上下方向に
向けた姿勢で埋設されている。そして、これらの箱形ヘ
ッダ１２は、坂路の上側（図１において右上側）に位置
する箱形ヘッダ１２の下側の側面下部と、下側に位置す
る箱形ヘッダ１２の上側の側面上部との間を、それぞれ
接続管１３によって気密に連通されている。そして熱源
となる温泉水が、上流側（図１において上側）の接続管
１３を経由して供給され、下流側の箱形ヘッダ１２に順
次供給され、また各箱形ヘッダ１２内にその一部が一時
的に滞溜するようになっている。

【００１５】一方、坂路の車道部分Ｄには、その路面直
下に複数本のヒートパイプ１４が、それぞれの凝縮部１
４ｂ側を坂路の高い側となるようにして、道幅方向にほ
ぼ等間隔に配設されている。各ヒートパイプ１４の低い
側は、歩道部分Ｓの地中に設けられた各箱形ヘッダ１２
の側方部分において、それぞれ水平方向に折曲形成され
るとともに間隔を狭くして集合させてあり、この水平に
配設された部分の先端側の蒸発部１４ａは、さらにほぼ
垂直方向下方へ折曲形成して、それぞれの蒸発部１４ａ
が箱形ヘッダ１２内に気密に挿入されている。すなわ
ち、各箱形ヘッダ１２ごとに複数本のヒートパイプ１４
がまとめて挿入されている。

【００１６】また、各ヒートパイプ１４の凝縮部１４ｂ
のうち蒸発部１４ａに近い部分、すなわち、水平方向に
折曲形成されるとともに間隔を狭くして集合させてある
部分のうち、歩道部分Ｓの地中に配設された部分と、箱
形ヘッダ１２から離れた側の路面の融雪を担当するヒー
トパイプ１４とには、断熱材１５の被覆を設けて無駄な
放熱を防ぐようになっている。

【００１７】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明する。

【００１８】降雪時や路面が凍結したり積雪があるとき
に、接続管１３を経由して各箱形ヘッダ１２に温泉水が
供給されると、各箱形ヘッダ１２にそれぞれ挿入されて
いる各ヒートパイプ１４の蒸発部１４ａが加熱され、そ
れぞれに封入されている作動流体が蒸発して、その蒸気
が車道部分Ｄの路面下にそれぞれ配設された凝縮部１４
ｂへ移動する。

【００１９】そして凝縮部１４ｂでは、作動流体の蒸気
が蒸発潜熱を放出して凝縮し、液相の作動流体に戻り、
ヒートパイプ１４内を低い側へ流れて再び蒸発部１４ａ
に還流する。このとき、路面下に配設された凝縮部１４
ｂから放出される熱によって、路面上の氷雪の融解が行
なわれる。

【００２０】また、各ヒートパイプ１４の歩道部分Ｓの
地中に配設された部分を断熱材１５で被覆してあるた
め、この部分からの無駄な放熱が防止される。また箱形
ヘッダ１２から離れた側の路面の融雪を行なうヒートパ
イプ１４のうち、間隔を狭めてほぼ水平方向に配設され
ている部分を、所定の長さに亘って断熱材１５で被覆し
て、融雪を行なう凝縮部１４ｂの有効長さが、他のヒー
トパイプ１４とほぼ等しくなるようにしてあるので、車
道部分Ｄ上の積雪等を、残すことなく全体を均等に融雪
することができる。

【００２１】そして、この融雪装置１１においては、箱
形ヘッダ１２を上下方向に向けて設置しているから、元
来、広さの限られている路側の歩道部分Ｓに収めること
ができ、換言すれば、大きな荷重や振動に対して構造的
に弱いヘッダとヒートパイプとの接続部分を車道部分Ｄ
の外へ設けることができる。そのため、車両通行時の大
きな荷重や振動が、ヘッダとヒートパイプとの接続部に
加わらず、したがってヘッダとヒートパイプとの接続部
の亀裂発生が防止され、その結果、車両重量や振動を受
けても、温水の漏出等の不具合が発生しない。

【００２２】また、液漏れが発生し易いヘッダとヒート
パイプとの接続部が歩道部分Ｓの下に埋設されているた
め、液漏れ事故等が発生した場合に、車両の通行止め等
の交通に障害を与えることなく改修工事を行なうことが
できる。

【００２３】なお、上記実施例においては、坂路の融雪
を行なう場合について説明したが、坂路以外の平坦な道
路の融雪装置としても実施することができる。

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】また図２は請求項２の考案に係る第２実施
例を示すもので、道路に歩道部分がない場合に、路肩部
分ＥにＵ字形ヘッダ管を埋設した形式の装置で、Ｕ字形
ヘッダ管とコルゲート管製のヒートパイプとの接続部
が、なるべく車道部分Ｄの端となるようにＵ字形ヘッダ
管を傾斜させて埋設したもので、以下、この図に基づい
て説明する。

【００３６】融雪装置４１は、道路の車道部分Ｄの融雪
を行なうもので、請求項２の考案の路側部に相当する路
肩部分Ｅには、その地中に複数のＵ字形ヘッダ管４２
が、鉛直面に対してそれぞれ傾斜させるとともに、接続
管４３によって互いに連通接続して設けられている。こ
の接続管４３は、長さの短い直管状のものであり、Ｕ字
形ヘッダ管４２のうち平行に対向する部分の長さ方向で
の中間箇所に接続されている。つまり、隣接するＵ字形
ヘッダ管４２同士が、互いに直列に連結した構成となっ
ている。したがって、これらのＵ字形ヘッダ管４２およ
び接続管４３内には、温泉水あるいはボイラーで加熱し
た温水等が上流側（図２において上部左側）から下流側
へ流れるようになっている。

【００３７】一方、道路の車道部分Ｄには、その路面直
下に複数本のヒートパイプ４４が、それぞれの凝縮部４
４ｂ側が蒸発部４４ａ側より高くなるようにして、道幅
方向にほぼ等間隔に配設されている。これに対して、各
ヒートパイプ４４の蒸発部４４ａ側は、ほぼ直角方向に
折曲されて各Ｕ字形ヘッダ管４２のうち平行に対向する
部分に深く挿入されている。なお、ヒートパイプ４４と
Ｕ字形ヘッダ管４２との連結部分は、ゴムパッキン等の
手段により気密性が担保されている。

【００３８】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を説明する。

【００３９】降雪時や路面が凍結したり積雪があるとき
に、温水の供給を開始すれば、各接続管４３を経由して
各Ｕ字形ヘッダ管４２内に温水が流通する。したがっ
て、各ヒートパイプ４４の蒸発部４４ａに温水が直接接
触し、それぞれに封入されている作動流体が蒸発する。
その蒸気は、車道部分Ｄの路面下にそれぞれ配設された
凝縮部４４ｂへ移動して熱を放出し、凝縮して液相の作
動流体に戻り、ヒートパイプ４４内を低い側へ流れて蒸
発部４４ａに還流する。このとき、路面下に配設された
凝縮部４４ｂから放出される熱によって、路面上の氷雪
の融解が行なわれる。

【００４０】したがって、この実施例の融雪装置４１に
よれば、前記第１実施例の場合とほぼ同様の融雪効果を
得られる。さらに、道路の幅方向におけるＵ字形ヘッダ
管４２の占有する範囲を狭くした状態でヒートパイプ４
４の蒸発部４４ａを充分に長く形成できる。また、液漏
れし易いＵ字形ヘッダ管４２とヒートパイプ４４との接
続部を、車両通行量の少ない路肩部分Ｅに埋設できるの
で、前記接続部の液漏れ事故の発生を防止することがで
きる。また前記接続部に液漏れが生じた場合等の改修点
検作業は、車道部分Ｄの端の路肩部分Ｅのみを掘り起し
て行なうことができるため、交通への影響を最小限に抑
えることができる。

【００４１】また図３および図４は、請求項２の考案に
係る第３実施例を示すもので、前記第２実施例と同様に
道路に歩道部分がない場合に、Ｕ字形ヘッダ管を車道部
分Ｄの端に埋設したもので、以下、これらの図に基づい
て説明する。

【００４２】融雪装置５１は、道路の車道部分Ｄの融雪
を行なうものであり、路肩部分Ｅには、複数個のＵ字形
ヘッダ管５２と複数個の接続管５３とを一体に接続させ
たユニットが埋設されている。より具体的には、このユ
ニットは、各Ｕ字形ヘッダ管５２の端部側を鉛直上方に
向けた状態、すなわち垂直に立てた状態で埋設されてい
る。なお、接続管５３とＵ字形ヘッダ管５２とは、上記
第２実施例と同じ構成で連結されている。そして、接続
管５３およびＵ字形ヘッダ管５２内には温水が上流側
（図３において上方）から下流側へ流れるようになって
いる。

【００４３】一方、道路の車道部分Ｄには、その路面直
下に複数本のヒートパイプ５４が、それぞれの凝縮部５
４ｂ側が蒸発部５４ａ側より高くなるようにして、道幅
方向にほぼ等間隔に配設されている。これに対して、各
ヒートパイプ５４の蒸発部５４ａ側は、ほぼ直角方向に
折曲されるとともに、車道部分Ｄの側部でほぼ垂直方向
下方に折曲されて、各Ｕ字形ヘッダ管５２のうち平行に
対向する部分に深く挿入されている。

【００４４】したがって、上記のように構成されるこの
実施例の融雪装置５１によれば、前記第２実施例の場合
とほぼ同様の融雪効果が得られる。さらに、Ｕ字形ヘッ
ダ管５２を垂直に埋設したので、道路の幅方向における
Ｕ字形ヘッダ管５２の占有範囲が第２実施例よりも小さ
くなる。これにより、Ｕ字形ヘッダ管５２とヒートパイ
プ５４との接続部からの液漏れなどに伴う改修点検作業
を行なうにあたり、例えば図４に示すように、Ｕ字形ヘ
ッダ管５２の長さＬが１８００mmの場合には、掘削幅Ｗ
が４００mmで、掘削深さＤが２３００mmとすればよい。
このように、掘削幅Ｗが第２実施例の場合よりさらに狭
く、側溝の幅程度で済むため、交通への影響をさらに少
なくすることができる。

【００４５】また、Ｕ字形ヘッダ管５２が深く埋設され
るため、熱源流体として不凍液を使う場合に、不凍液の
濃度を薄くすることができる。

【００４６】

【考案の効果】以上、説明したように請求項１および請
求項のいずれの考案においても、箱形ヘッダあるいはＵ
字形ヘッダ管の路側部の幅方向における占有スペースが
狭いから、亀裂の発生や漏洩などの危険が少なく、耐久
性を大幅に向上させることができる。

【００４７】また、万が一、箱型ヘッダとヒートパイプ
との接続部分あるいはＵ字形ヘッダ管とヒートパイプと
の接続箇所から液漏れが発生しても、改修工事のために
掘削する幅が狭いから、交通をほとんど阻害せずに改修
作業を行うことができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の考案に係る第１実施例を示す説明
図。

【図２】請求項２の考案に係る第２実施例を示す説明
図。

【図３】請求項２の考案に係る第３実施例を示す説明
図。

【図４】第３実施例の場合の改修工事における掘削範
囲を示す説明図。

【図５】従来の道路融雪装置の一例を示す説明図。

【符号の説明】

１１融雪装置１２箱形ヘッダ１３接続管１４ヒートパイプ１４ａ蒸発部１４ｂ凝縮部１５断熱材２１融雪装置２２Ｕ字形ヘッダ管２４ヒートパイプ２４ａ蒸発部２４ｂ凝縮部３１融雪装置３２メイン管式ヘッダ３３枝管３４ヒートパイプ３４ａ蒸発部３４ｂ凝縮部４１融雪装置４２Ｕ字形ヘッダ管４３接続管４４ヒートパイプ４４ａ蒸発部４４ｂ凝縮部５１融雪装置５２Ｕ字形ヘッダ管５３接続管５４ヒートパイプ５４ａ蒸発部５４ｂ凝縮部Ｄ車道部分Ｅ路肩部分Ｓ歩道部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者益子耕一東京都江東区木場一丁目５番１号藤倉電線株式会社内 (72)考案者伊藤雅彦東京都江東区木場一丁目５番１号藤倉電線株式会社内 (72)考案者斎藤祐士東京都江東区木場一丁目５番１号藤倉電線株式会社内

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】熱源流体の有する熱をヒートパイプによ
って路面下に輸送して路面を下側から加熱して路面上の
積雪を融解するヒートパイプ式道路融雪装置において、前記熱源流体が連続的に供給される複数の箱形ヘッダ
が、路側部に上下方向に向けて埋設されるとともに、複
数本のヒートパイプが、それぞれの凝縮部側が高くなる
ようにして道路の幅方向に所定の間隔を開けて配設さ
れ、互いに隣接する複数本のヒートパイプを一組として
それらの蒸発部が単一の前記箱形ヘッダに該箱形ヘッダ
内の熱源流体と接触するようにまとめて挿入されている
ことを特徴とするヒートパイプ式道路融雪装置。
【請求項２】熱源流体の有する熱をヒートパイプによ
って路面下に輸送して路面を下側から加熱して路面上の
積雪を融解するヒートパイプ式道路融雪装置において、前記熱源流体が連続的に流通させられる複数のＵ字形ヘ
ッダ管が、互いに直列に接続されるとともに、それらの
Ｕ字形ヘッダ管が路側部に、水平面に対して交差する向
きに埋設され、さらに複数本のヒートパイプが、それぞ
れの凝縮部側が高くなるようにして道路の幅方向に所定
の間隔を開けて配設されるとともにそれらの蒸発部が前
記Ｕ字形ヘッダ管の内部に、熱源流体と接触するように
挿入されていることを特徴とするヒートパイプ式道路融
雪装置。