JP3015132U - ロードヒーティングの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 融雪水を速やかに自己排水させ、蒸発潜熱に
熱エネルギーを取られることなく、発熱体から熱エネル
ギーを融雪のために最大限活用する効率のよいロードヒ
ーティングを構成する。 【構成】 上部層と下部層およびその中間に発熱部を設
置した構造とする。上部層は熱伝導率のよい硬質コンク
リートにより形成し、下部層は断熱性にすぐれた軽量コ
ンクリートにより形成し、その間に温水配管等による発
熱体を配置した発熱部を設置する。更に、上部層と下部
層には、両層を上から下に貫通する導水孔を複数個設け
て一体化しユニットを構成する。発熱部からの熱エネル
ギーを効率よく上部層に伝達し融雪に供給できるととも
に、生じた融雪水はユニット内の導水孔を通じて直ちに
自己排出できるので、水の蒸発潜熱のためのエネルギー
消費がなく、エネルギー効率を高める。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、融雪面上に生成される融雪水や雨水を速やかに自己排水させること により、著しく熱効率を高めたロードヒーティングの構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

歩道、車道等の道路あるいは階段等の積雪を排除し、安全な通行を確保するた め、その表面下に電熱線や温水配管を敷設し、その放出熱により上面の融雪を行 うロードヒーティングは、様々な構造のものが提案されている。

【０００３】 ロードヒーティングは電熱や温水熱により路面等の降雪表面を融雪温度以上に 加温し行うため、表面温度をプラス３〜５℃程度に保つように自動制御されてい る。通常は、降雪センサーを設けて降雪のない時のエネルギー投入を防止するほ か、過剰な温度上昇を防止する制御が行われている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前述した従来のロードヒーティングでは、降雪センサーにより融雪のためのエ ネルギー投入が行われた後は、表面温度をプラス３〜５℃に保つ制御が行われ、 降雪中は勿論のこと、積雪の融解が完了した後でも表面に水分があれば、その蒸 発潜熱分のエネルギーをも加算して投入されることになる。このような無駄を省 くため、人為的にあるいは他の自動化手段により早めに融雪エネルギーを遮断す ると、今度は残留水が凍結路面を形成するなどの不都合を招来することになる。

【０００５】 本考案は、かかる問題を解決するためになされたもので、融雪エネルギーは従 来通り投入されたとしても、融雪中は勿論のこと融雪負荷がなくなった場合にお いても無駄な蒸発潜熱分のエネルギー投入を回避できるようにしたもので、それ をロードヒーティングの構造体自体に自己排水機能を持たせることで実行できる ようにしたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の要旨は、火山礫等の軽質物質を主要骨材としセメントを配合して形成 される軽量コンクリートを下部層とし、その上面に温水を循環させる発熱体を敷 設して発熱部を形成し、さらにその上部に硬質コンクリートからなる上部層を形 成するとともに、該上部層および下部層を上下に貫通する導水孔を複数個設け、 上部層上に生成される融雪水を前記導水孔を通じて地中に排水させるように構成 したロードヒーティングの構造にある。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、路面を構成する上部層は素材を硬質コンクリートとしてある ので、熱伝導率も良く耐久性があることから下部層との間にある発熱部からの融 雪エネルギーを有効に表面の融雪面に有効に伝達する作用をなす。また、路面の 耐磨耗性や損傷に対する抵抗力も強い特徴を有する。

【０００８】 一方、下部層は断熱性にすぐれるので、発熱部からの融雪エネルギーを下方に 存在する地中やその他の不要部分へは伝達させないように作用する。

【０００９】 また導水孔は、上部層および下部層を上下に貫通して設けてあり、発熱部から の融雪エネルギーにより融解された融雪水を、直ちにこの導水孔に集積して下方 へ導き、地中に排水する役目をなす。

【００１０】 本考案は、上述のように中間に置いた発熱部からの熱エネルギーを、上部層に は効率良く伝達するが、下部層にはその断熱性により遮られて極く少量のエネル ギーのみの散逸にとどめることができ、更にこの融雪エネルギーによって融解さ れた融雪水は、直ちに導水孔を経て下方に導かれて、表面には残らないから、融 雪水に対する蒸発潜熱分のエネルギーを不要とし、全体としてエネルギー効率を 著しく高めるものである。

【００１１】

【実施例】

図１は、本考案の構成を示す縦断面図、図２は平面図である。

【００１２】 １は下部層で、火山礫やパーライト等の軽石材を骨材とする軽量コンクリート により形成するもので、２〜１５ミリ程度のサイズに整粒したこれらの軽石材に 砂およびポルトランドセメント、フライアッシュセメント、高炉セメント等のセ メント類を配合し、水和反応によりコンクリートを得る。軽石を含むことにより 通常のコンクリートでは得られない断熱機能を持つコンクリートとすることがで きる。

【００１３】 通常のロードヒーティングの場合、この下部層の厚さは６〜１５センチ程度あ ればよいが限定されるものではない。本発明者の実験によれば、このようにして 得られる下部層の熱伝導率は、０．３４５Ｋｃａｌ／ｍＨ℃であった。なお、圧 縮強度は通常のロードヒーティング用として十分なものであった。必要に応じて 鉄筋を中間に配設して形成すれば機械的強度の点で有利である。

【００１４】 ２は発熱部で、上部層と下部層の間に設置される。本実施例においては温水を 循環させて行うものであり、配管用の素材は合成ゴム（ＥＰＴ）を用いたものが 良好である。太さは特に限定されるものではないが、内径で５〜１５ミリの管状 体を配置して形成する。この場合、温水の流れ方に注意が必要で、できるだけ向 対流、つまりボイラーからの高温水と放熱後の低温水とが対向して流れるように 配管すると均等な発熱面を形成することができる。合成ゴム（ＥＰＴ）は、コン クリートとの接着もよく、上部層への熱伝達の点でも有効である。

【００１５】 ３は上部層で、下部層１とは異なる硬質のコンクリートからなる。このコンク リートは、通常用いられる砕石骨材、砂等を用いたものであればよい。本考案に おいては内部には上下に貫通する導水孔４を適宜の間隔で設けてあり、この導水 孔４に融雪水が集積しやすいよう表面に放射状の溝を穿設してある。

【００１６】 また、上部層はロードヒーティングとしての路面強度を保有させることが必要 であり、通常用いられる砕石骨材、砂等を用いたコンクリートであれば強度の確 保は容易である。通常は内部にメッシュ鉄筋を配設するなどして強度の向上に万 全の対策をとる。メッシュ鉄筋の配設は、熱伝導の点でも有利である。上部層の 厚さは通常３〜５センチ程度を標準とするが、厚過ぎれば融雪面への熱伝導の点 で不利であり、薄過ぎれば機械的強度を低下させることになるので、用途、場所 に応じて選択する。本校案者の実験によれば、このようにして得られる上部層の 熱伝導率は、１．２９Ｋｃａｌ／ｍＨ℃であった。

【００１７】 上述した各層および発熱部を組み合せて、適宜の大きさのユニットとして製造 する。通常は、このユニットの単数または複数をロードヒーティングの必要な場 所に運んで敷設し、配管のみを現地施工としてロードヒーティングを完成する。

【００１８】 ユニットの製造は、所定の大きさの枠体を用い、上下反転した状態にて構築す る。すなわち、先に上部層３の硬質コンクリートを打設し、その上に発熱部とな る温水の配管を行い、次いで下部層となる軽質コンクリートを打設する。導水孔 ４の形成は、コンクリートの打設に先立ちプラスチック、木、金属等による同形 状の模型を予め枠体に設置しておくか、または枠体に設置した棒状体に所要の外 径のチューブを被せておく等の手段により容易に形成できる。導水孔４の大きさ は特に限定されるものではないが、直径が３〜１５ミリ程度あればよく、長さは 上部層と下部層を貫通するに足る長であればよい。

【００１９】 発熱部２の設置は、反転して打設した上部層３の硬質コンクリートの上に直接 設置する。配管を上部層３の硬質コンクリートが未硬化の時に行うと、管とコン クリートとの接着もよく、良好な熱伝導面が得られる。通常はメッシュ状の鉄筋 を補強材として挿入するので、この鉄筋に配管を固定すれば、安定した位置に配 管設置できる。

【００２０】 引き続き、下部層１を構成する軽量コンクリートを上部層３、発熱層２の上に 打設し、上部層と発熱層と下部層を一体化する。全体のコンクリートが硬化した 後に脱型し、ユニットとして完成させる。

【００２１】 ユニットの大きさは、面積で一枚あたり２〜８平方メートルが適当であり、厚 さは１０〜２０センチ程度あればよい。ロードヒーティングの所要面積にもよる が、通常は複数のユニットを設置して行う。したがって、設置した後はユニット とユニット、および熱源となる温水ボイラーとの配管を公知の手段にて行えばよ い。

【００２２】

【考案の効果】

本考案は、それぞれ特性の異なる物質からなる上部層と下部層からなり、その 間に発熱部を設けるもので、上部層は強度と良好な熱伝導率を兼ね備えている一 方、下部層は良好な断熱性を備えていると共に、軽量で安価な製品を形成する要 件ともなって、工業生産的にも効果を奏するものである。

【００２３】 さらに、本考案のロードヒーティングは、導水孔の存在によって融雪水の排除 が自己のユニット内でなされるため、水となった積雪、降雪は直ちに消失し、発 熱部からの熱エネルギーは効率良く融雪エネルギーとしてのみ作用するから、熱 効率は従来のロードヒーティングに比べ、極めてすぐれたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成を示す縦断面図である。

【図２】本考案の実施例における平面図である。 １ 下部層 ２ 発熱層 ３ 上部層 ４ 導水孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 火山礫等の軽質物質を主要骨材としセメ
   ントを配合して形成される軽量コンクリートを下部層と
   し、その上面に温水を循環させる発熱体を敷設して発熱
   部を形成し、さらにその上部に硬質コンクリートからな
   る上部層を形成するとともに、該上部層および下部層を
   上下に貫通する導水孔を複数個設け、上部層上に生成さ
   れる融雪水を前記導水孔を通じて地中に排水させるよう
   に構成したロードヒーティングの構造。