JP3075530B2

JP3075530B2 - 融雪システム

Info

Publication number: JP3075530B2
Application number: JP10334312A
Authority: JP
Inventors: 寿美野沢
Original assignee: 有限会社ノザワサービスセンター
Priority date: 1997-11-25
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2018-11-25
Also published as: JPH11222803A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路や駐車場など
地面の融雪システム、詳しくは地熱を有効利用したもの
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の融雪システムとして、例
えば図８に示す如く地中を適宜深さまで掘り下げ、この
露出した地盤Ｂ′の上には、略平行に敷設された温水パ
イプ相互を金網で格子状に連結するか、或いは電気ヒー
タを蛇行させて敷設することなどにより構成した人工熱
源Ａ′が配置され、上記地盤Ｂ′から地面Ｃ′までの間
に、コンクリートやアスファルトなどの材料Ｄ′を積層
したものがある。また、図９に示すものに加えて、上述
した人工熱源Ａ′の直下から地盤Ｂ′までの間に断熱材
Ｅ′を積層したものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、このよう
な従来の融雪システムでは、人工熱源の直下に地盤が配
置される前者の場合、温度が氷点下まで下がり人工熱源
を作動して発熱させても、該人工熱源から放出される熱
エネルギーが地盤にも奪われるため、有効に地面へ伝達
できず、融雪するのに大量の熱エネルギーが必要になっ
て不経済であるという問題がある。また、人工熱源の直
下に断熱材が配置される後者の場合には、人工熱源から
の熱エネルギーが地盤にも奪われるのを防止できるもの
の、この断熱材が邪魔になって地盤から放出される地熱
を有効利用できず、地熱で十分に融雪可能な外気温度の
場合でも、人工熱源を発熱させる必要があって不経済で
あるという問題がある。更に、コンクリートやアスファ
ルトなどの材料は、熱伝導特性に劣るため、人工熱源か
らの熱エネルギーを素早く地面に伝達できず、融雪し始
めるのに時間がかかって、外気環境の変化に対応ズレが
生じて無駄が多いという問題がある。

【０００４】本発明のうち請求項１記載の発明は、地熱
を有効利用して効率良く融雪すると共に融雪効果を促進
して短時間で溶かすことを目的としたものである。請求
項２記載の発明は、融雪機能を保持しながら伝熱・放熱
層に発生したヒビ・割れを目立たなくしながら使用者の
好みに応じた色にできると共に部分的な補修工事を簡単
し、しかも融雪効果を促進しながら現場での施工性を向
上することを目的としたものである。請求項３記載の発
明は、地熱を有効利用して効率良く融雪することを目的
としたものである。請求項４記載の発明は、請求項３に
記載の発明の目的に加えて、融雪効果を促進して短時間
で溶かすことを目的としたものである。請求項５記載の
発明は、請求項３に記載の発明の目的に加えて、融雪機
能を保持しながら伝熱・放熱層に発生したヒビ・割れを
目立たなくしながら使用者の好みに応じた色にすると共
に部分的な補修工事を簡単し、しかも利用者の転倒を防
止することを目的としたものである。請求項６記載の発
明は、請求項５に記載の発明の目的に加えて、融雪効果
を促進しながら現場での施工性を向上することを目的と
したものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、人工熱源
の直下から地盤までの間に、該人工熱源の不作動時には
地盤から放出される地熱を吸収して蓄熱すると共に人工
熱源の作動時にはそれから放出される熱エネルギーの一
部を吸収して蓄熱するための蓄熱層を積層し、この蓄熱
層から地面まで、高熱伝導材が混入されて上記蓄熱層よ
り熱伝導特性に優れた伝熱・放熱層を積層し、この伝熱
・放熱層ら地面までの間に、遠赤外線素材からなる遠赤
外線放射層を積層したことを特徴とするものである。請
求項２記載の発明は、人工熱源の直下から地盤までの間
に、該人工熱源の不作動時には地盤から放出される地熱
を吸収して蓄熱すると共に人工熱源の作動時にはそれか
ら放出される熱エネルギーの一部を吸収して蓄熱するた
めの蓄熱層を積層し、この蓄熱層から地面まで、高熱伝
導材が混入されて上記蓄熱層より熱伝導特性及び熱放射
特性に優れた伝熱・放熱層を積層し、この伝熱・放熱層
の地面側に、熱伝導特性及び熱放射特性に優れた高熱伝
導材からなるタイルを敷設して覆うと共に、このタイル
の表面に、遠赤外線素材からなる遠赤外線放射層を積層
したことを特徴とするものである。請求項３記載の発明
は、年間摂氏５度以下にならない深さ位置の地盤上に積
層された高熱伝導材からなる集熱層と、この集熱層の上
に立てられた高熱伝導材からなる縦方向への伝熱部と、
この縦方向伝熱部の上端部を囲むように積層された蓄熱
層と、これら縦方向伝熱部及び蓄熱層の上に面状に積層
した高熱伝導材からなる横方向への伝熱層と、この横方
向伝熱層から地面までの間に積層した高熱伝導材が混入
される伝熱・放熱層とを備えたことを特徴とするもので
ある。請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構
成に、前記伝熱・放熱層から地面までの間に、遠赤外線
素材からなる遠赤外線放射層を積層した構成を加えたこ
とを特徴とする。請求項５記載の発明は、請求項３記載
の発明の構成に、前記伝熱・放熱層の地面側に、熱伝導
特性及び熱放射特性に優れた高熱伝導材からなるタイル
を敷設して覆うと共に、このタイルの表面に滑り止め手
段を形成した構成を加えたことを特徴とする。請求項６
記載の発明は、請求項５記載の発明の構成に、前記タイ
ルの表面に、遠赤外線素材からなる遠赤外線放射層を積
層した構成を加えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】請求項１の発明は、外気温度が高くて人工熱源
を発熱させない時には、地盤からの地熱を蓄熱層が吸収
して蓄熱し、この蓄熱層の熱エネルギーが、該蓄熱層か
ら熱伝導特性に優れた伝熱・放射層を介して遠赤外線放
射層へ伝わった熱エネルギーが、遠赤外線素材により遠
赤外線となって氷雪へ向け放出され、氷雪の内部分子ま
で伝えられ、また外気温度が氷点下で人工熱源を発熱さ
せた時には、人工熱源からの熱エネルギーの大部分が、
蓄熱層に比べ熱伝導特性に優れた伝熱・放射層を介して
遠赤外線放射層へ伝わった熱エネルギーが、遠赤外線素
材により遠赤外線となって氷雪へ向け放出され、氷雪の
内部分子まで伝えられるものである。請求項２の発明
は、外気温度が高くて人工熱源を発熱させない時には、
地盤からの地熱を蓄熱層が吸収して蓄熱し、この蓄熱層
の熱エネルギーが、該蓄熱層から熱伝導特性に優れた伝
熱・放射層を介して地面に伝え氷雪へ向け放出され、ま
た外気温度が氷点下で人工熱源を発熱させた時には、人
工熱源からの熱エネルギーの大部分が、蓄熱層に比べ熱
伝導特性に優れた伝熱・放射層を介して速やかに地面へ
伝え氷雪へ向け放出されるが、上記伝熱・放熱層の表面
はタイルにより地面に露出しないと共に、該タイル表面
に遠赤外線放射層が工場で均一に積層可能となるもので
ある。請求項３の発明は、年間摂氏５度以下にならない
地盤から常時放出される地熱が、集熱層により集めら
れ、縦方向への伝熱部を介して横方向への伝熱層へ面状
に伝えられると共に、蓄熱層へも伝えられて蓄熱され、
上記横方向伝熱層から伝熱・放熱層へ伝えられた熱エネ
ルギー及び蓄熱層に蓄熱された熱エネルギーが、地面か
らその上に積もった氷雪へ向け常時放出されるものであ
る。請求項４の発明は、請求項３記載の構成に対して、
前記伝熱・放熱層から地面までの間に、遠赤外線素材か
らなる遠赤外線放射層を積層した構成を追加したので、
伝熱・放熱層から遠赤外線放射層へ伝わった熱エネルギ
ーが、遠赤外線素材により遠赤外線となって氷雪へ向け
放出され、氷雪の内部分子まで伝えられる。請求項５の
発明は、請求項３記載の構成に対して、前記伝熱・放熱
層の地面側に、高熱伝導材からなるタイルを敷設して覆
うと共に、このタイルの表面に滑り止め手段を形成した
構成を追加したので、タイルにより伝熱・放熱層の表面
が地面に露出しない。請求項６の発明は、請求項５記載
の構成に対して、前記タイルの表面に、遠赤外線素材か
らなる遠赤外線放射層を積層した構成を追加したので、
遠赤外線放射層が工場で均一に積層可能となる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。この実施例は、図１に示す如く地中を
適宜深さ位置まで掘り下げ、この露出した地盤Ｂの上に
蓄熱層１を積層し、この蓄熱層１の上には、人工熱源Ａ
が裁置されると共に該蓄熱層１から地面Ｃまで伝熱・放
熱層２を積層したものである。上記人工熱源Ａは、図示
せる如く人工的に加熱した温水か又は天然の湧き水が供
給される温水パイプＡ１を略平行に敷設し、これら温水
パイプＡ１…の相互を溶接金網Ａ２で格子状に連結する
か、或いは図示せぬが電気ヒータを蛇行状か又は螺旋状
に折り曲げて敷設することにより構成されている。

【０００８】上記蓄熱層１は、コンクリートやアスファ
ルトなどの材料から構成され、更にその骨材として例え
ばゼオライト、クリストバライト、麦飯石などの多孔質
鉱物を使用すれば、この多孔質鉱物はミクロの孔が無数
にあってその表面積が非常に大きく、これら孔内に存在
する空気が適度な蓄熱と断熱に寄与する点で好ましい。
この蓄熱層１の厚さ寸法は、人工熱源Ａの不作動時には
地盤Ｂから放出される地熱を吸収して蓄熱すると共に、
人工熱源Ａの作動時には該地盤Ｂから放出される熱エネ
ルギーの一部、詳しくは約１／３程度か又はそれ以下を
吸収して蓄熱するために、実験から少なくとも約３０〜
５０ｍｍ必要であることが解った。

【０００９】前記伝熱・放熱層２は、上記蓄熱層１を構
成するコンクリートやアスファルトなどの材料に、熱伝
導特性及び熱放射特性に優れた高熱伝導材を混入するこ
とによって構成される。上記高熱伝導材としては、例え
ば電気抵抗率が１〜５０×１０^-2Ωｃｍの稲ワラなどの
植物繊維、ホタテ貝、金属スラグなど産業廃棄物からな
る炭化物やカーボンを約１０〜３０％程度、好ましくは
１０％混入させることにより、前記蓄熱層１の熱伝導率
を１とした場合には、該伝熱・放熱層２の熱伝導率が２
以上と割合となるように構成している。この伝熱・放熱
層２の厚さ寸法は、上記蓄熱層１に比べて倍以上の熱伝
導率を得るために、実験から少なくとも約６０〜９０ｍ
ｍ必要であることが解った。

【００１０】次に、斯かる融雪システムの作用について
説明する。先ず、外気温度が摂氏零度より高い時には、
地盤Ｂから放出される地熱を蓄熱層１が吸収して蓄熱す
る。そして、この蓄熱層１に蓄熱された熱エネルギー
は、該蓄熱層１より熱伝導特性に優れた伝熱・放射層２
に流れ、この伝熱・放射層２を介して速やかに地面Ｃへ
伝えられ、地面Ｃ上に積もった氷雪へ向け放出される。
従って、例えば外気温度が急激に下がったとしても、ま
だ地盤Ｂの温度が零度以上である時期があり、この時期
も含めて地熱だけで人工熱源Ａを使用せずに融雪でき、
熱エネルギーのロスが非常に少ない。

【００１１】また、地表温度が氷点下の時には、上記人
工熱源Ａから放出される熱エネルギーの一部、詳しくは
約１／３程度か又はそれ以下を蓄熱層１が吸収して蓄熱
する。この蓄熱層１に吸収されなかった大部分の熱エネ
ルギーと、それに加えて蓄熱層１に蓄熱された熱エネル
ギー、具体的には人工熱源Ａから放出される熱エネルギ
ーの約２／３以上が、蓄熱層１より熱伝導特性に優れた
伝熱・放射層２に流れ、この伝熱・放射層２を介して速
やかに地面Ｃへ伝えられ、地面Ｃ上に積もった氷雪へ向
け放出される。従って、人工熱源Ａからの熱エネルギー
のほとんどが融雪に使用され、素早く融雪できる。

【００１２】一方、図２〜図７に示すものは、夫々が本
発明の他の実施例である。図２のものは、前記伝熱・放
熱層２から地面Ｃまでの間に、遠赤外線素材からなる遠
赤外線放射層３を積層した構成が、前記図１に示した実
施例とは異なり、それ以外の構成は図１に示した実施例
と同じものである。

【００１３】上記遠赤外線素材としては、Ａｌ₂Ｏ₃ ＋
ＴｉＯ₂ を主成分とするセラミック材で構成され、これ
を粉末状か又は液状に加工して、現地で前記伝熱・放熱
層２の表面部分にコーティングするか、或いは適宜厚さ
積層することにより、遠赤外線放射層３が形成される。
また、前記伝熱・放熱層２の表面部分に上記遠赤外線素
材を混入して遠赤外線放射層３を形成しても良い。

【００１４】従って、図２に示すものは、前記伝熱・放
熱層２から遠赤外線放射層３へ伝わった熱エネルギー
が、遠赤外線素材により遠赤外線となって氷雪へ向け放
出され、遠赤外線は氷雪を透過することができるため
に、該氷雪の内部分子まで伝わる。その結果、前記図１
に示した実施例に比べ、融雪効果が促進されて短時間で
溶けるという利点がある。

【００１５】図３のものは、前記人工熱源Ａの周囲に、
高熱伝導材からなる横方向への伝熱層４を面状に積層し
た構成が、前記図１に示した実施例とは異なり、それ以
外の構成は図１に示した実施例と同じものである。

【００１６】上記高熱伝導材としては、例えば電気抵抗
率が１〜５０×１０^-2Ωｃｍの稲ワラなどの植物繊維、
ホタテ貝、金属スラグなど産業廃棄物からなる炭化物や
カーボンの粉末を用い、この粉末を現地で前記蓄熱層１
の表面に沿って人工熱源Ａの周囲に散布することによ
り、横方向への伝熱層４が面状に形成され、この横方向
伝熱層４の形成後に、前記伝熱・放熱層２が積層され
る。

【００１７】従って、図３に示すものは、前記人工熱源
Ａからの熱エネルギーが、先ず横方向への伝熱層４を介
して瞬時に面状に伝わり、この面状の横方向伝熱層４か
ら熱エネルギーが蓄熱層１の全面と伝熱・放射層２の全
面へ伝わる。その結果、前記図１に示した実施例に比
べ、人工熱源が図示したように温水パイプＡ１を平行に
配置したり、溶接金網で格子状に連結したもの、或いは
電気ヒータを蛇行状や螺旋状に折り曲げて敷設するな
ど、部分的に加熱不能な箇所があったとても、地面Ｃ全
体をむらなく融雪できるという利点がある。

【００１８】図４のものは、前記人工熱源Ａの周囲に、
高熱伝導材からなる横方向への伝熱層４を面状に積層し
た構成が、前記図２に示した実施例とは異なり、それ以
外の構成は図２に示した実施例と同じものである。

【００１９】上記高熱伝導材としては、例えば電気抵抗
率が１〜５０×１０^-2Ωｃｍの稲ワラなどの植物繊維、
ホタテ貝、金属スラグなど産業廃棄物からなる炭化物や
カーボンの粉末を現地で前記蓄熱層１の表面に沿って人
工熱源Ａの周囲に散布することにより、横方向への伝熱
層４が面状に形成され、この横方向伝熱層４の形成後
に、前記伝熱・放熱層２が積層され、更にその後に遠赤
外線放射層３が積層される。

【００２０】従って、図４に示すものは、前記人工熱源
Ａからの熱エネルギーが、先ず横方向への伝熱層４を介
して瞬時に面状に伝わり、この面状の横方向伝熱層４か
ら熱エネルギーが蓄熱層１の全面と伝熱・放射層２の全
面及び遠赤外線放射層３の全面へ伝わる。その結果、前
記図２に示した実施例に比べ、人工熱源が図示したよう
に温水パイプＡ１を平行に配置したり、溶接金網で格子
状に連結したもの、或いは電気ヒータを蛇行状や螺旋状
に折り曲げて敷設するなど、部分的に加熱不能な箇所が
あったとても、地面Ｃ全体をむらなく融雪できるという
利点がある。

【００２１】図５のものは、前記人工熱源Ａをを埋設せ
ずに地熱のみを利用して融雪するものであり、年間所定
温度以下にならない深さ位置の地盤Ｂ１上に積層された
集熱層１１と、この集熱層１１の上に立てられた縦方向
への伝熱部１２と、この縦方向伝熱部１２の上端部を囲
むように積層された蓄熱層１３と、これら縦方向伝熱部
１２及び蓄熱層１３の上に面状に積層した横方向への伝
熱層１４と、この横方向伝熱層１４から地面Ｃまでの間
に積層した伝熱・放熱層１５とを備える。

【００２２】上記集熱層１１は、地中を年間に亙って所
定温度、例えば摂氏５度以下にならない深さ位置まで掘
り下げ、この露出した地盤Ｂの上に沿って、例えば電気
抵抗率が１〜５０×１０^-2Ωｃｍの稲ワラなどの植物繊
維、ホタテ貝、金属スラグなど産業廃棄物からなる炭化
物やカーボンの粉末からなる高熱伝導材を散布すること
により、面状に形成される。

【００２３】上記縦方向への伝熱部１２は、前記集熱層
１１の上から後述する蓄熱層１３が配備される高さ位置
に亙って、例えば電気抵抗率が１〜５０×１０^-2Ωｃｍ
以下の稲ワラなどの植物繊維、ホタテ貝、金属スラグな
ど産業廃棄物からなる炭化物やカーボンの粉末からなる
高熱伝導材を充填することにより柱状に形成される。図
示例の場合には、集熱層１１の上に、長尺な保護パイプ
１２ａを適宜間隔毎に複数本立て、これら保護パイプ１
２ａ…の周囲を適当な土１２ｂで埋め戻することによ
り、位置決めされ、該保護パイプ１２ａ…の内部には、
高熱伝導材を夫々充填している。また、上記保護パイプ
１２ａ…に代えて、図示せぬが高熱伝導材により断面円
形か又は角形に形成した柱を使用しても良い。

【００２４】上記蓄熱層１３は、図１に示した実施例の
蓄熱層１と同様に、コンクリートやアスファルトなどの
材料から構成され、図示例では、前記保護パイプ１２ａ
…の上端部を囲むように、埋め戻した土１２ｂの上に積
層し、その厚さ寸法は、前記縦方向伝熱部１２からの熱
エネルギーを吸収して蓄熱するために、実験から少なく
とも約３０〜５０ｍｍ必要であることが解った。

【００２５】上記横方向への伝熱層１４は、例えば電気
抵抗率が１〜５０×１０^-2Ωｃｍ以下の稲ワラなどの植
物繊維、ホタテ貝、金属スラグなど産業廃棄物からなる
炭化物やカーボンの粉末からなる高熱伝導材を、図示例
では前記保護パイプ１２ａ…内の高熱伝導材と接触する
ように、前記蓄熱層１３の表面に沿って散布することに
より、面状に形成される。

【００２６】上記伝熱・放熱層１５は、図１に示した実
施例の伝熱・放熱層２と同様にコンクリートやアスファ
ルトなどの材料に、例えば電気抵抗率が１〜５０×１０
^-2Ωｃｍの稲ワラなどの植物繊維、ホタテ貝、金属スラ
グなど産業廃棄物からなる炭化物やカーボンからなる高
熱伝導材を約１０〜３０％程度、好ましくは１０％混入
することにより、前記蓄熱層１３の熱伝導率を１とした
場合には、該伝熱・放熱層１５の熱伝導率が２以上と割
合となるように構成され、前記横方向伝熱層１４の上に
積層し、その厚さ寸法は、上記蓄熱層１３に比べて倍以
上の熱伝導率を得るために、実験から少なくとも約６０
〜９０ｍｍ必要であることが解った。

【００２７】従って、図５に示すものは、地盤Ｂ１から
常時放出される地熱が、集熱層１１により集められ、縦
方向伝熱部１２…を介して横方向伝熱層１４へ面状に伝
えられると共に、蓄熱層１３へも伝えられて蓄熱され、
上記横方向伝熱層１４から伝熱・放熱層１５へ伝えられ
た熱エネルギー及び蓄熱層１３に蓄熱された熱エネルギ
ーが、地面Ｃからその上に積もった氷雪へ向け常時放出
される。その結果、前記図１に示した実施例に比べ、人
工熱源を用いないで年中融雪できて経済的であるという
利点がある。なお、前記伝熱・放熱層１５から地面Ｃま
での間に、図２に示す実施例の如く遠赤外線素材からな
る遠赤外線放射層３を積層しても良い。この場合には、
融雪効果が促進されて短時間で溶けるという利点があ
る。

【００２８】図６（ａ）のものは、図１に示した実施例
の伝熱・放熱層２の地面Ｃ側に、高熱伝導材からなるタ
イルＴを多数敷設して覆うと共に、これらタイルＴの表
面に滑り止め手段Ｔ１を形成し、それ以外の構成は図１
に示した実施例と同じものである。また図６（ｂ）もの
は、図５に示した実施例の伝熱・放熱層１５の地面Ｃ側
に、高熱伝導材からなるタイルＴを多数敷設して覆うと
共に、これらタイルＴの表面に滑り止め手段Ｔ１を形成
し、それ以外の構成は図５に示した実施例と同じもので
ある。これらタイルＴは、平面矩形か或いは任意な形状
の薄板状に形成され、適当な接着材Ｔ２を介して伝熱・
放熱層２，１５の表面に固定する。

【００２９】上記高熱伝導材としては、熱伝導特性及び
熱放射特性に優れた例えば黒鉛などを主材料とした金属
・純金属をタイル形状に形成するか、或いはその粉末を
焼結して形成されるか、或いはシリコンなどのセラミッ
クによりタイル形状に形成される。その物性値（３００
Ｋ度）は、比熱が２００以上、好ましくは３００以上Ｊ
／ｋｇ・Ｋ、熱伝導率が７０以上、好ましくは１００以
上Ｗ／ｍ・Ｋ、熱拡散係数が３０以上、好ましくは５０
以上ｍ²／Ｓ程度とする。更に図示例の場合では、タイ
ルＴの表面に滑り止め手段Ｔ１として溝を凹設してい
る。なお、この滑り止め手段Ｔ１は、これに限定され
ず、それ以外に例えば溝以外の立体的な凹凸を形成した
り、又はノンスリップ塗装することにより滑り止め手段
Ｔ１としても良い。また滑り止め手段Ｔ１の形状や模様
は、各タイルＴ毎個別に形成しても良いし、複数のタイ
ルＴを並べた状態で連続する形や模様となるようにして
も良い。

【００３０】これにより、図６（ａ）及び図６（ｂ）に
示すものは、前記伝熱・放熱層２，１５の地面Ｃ側がタ
イルＴで覆われるから、これらの主要構成材料であるコ
ンクリートやアスファルトなどの表面が地面Ｃに露出し
ない。従って、図１に示した実施例や図５に示した実施
例に比べ、融雪機能を保持したまま伝熱・放熱層２，１
５の表面にヒビ・割れが発生したとしても目立たず、使
用者の好みに応じた色にできると共に、部分的な補修工
事もタイルＴを交換するだけで簡単にでき、しかも利用
者が滑って転倒せず安全である。因みに上記タイルＴの
融雪速度は、２０゜Ｃでテストした結果、一般のタイル
に比べて約２０倍以上であった。

【００３１】図７（ａ）のものは、図６（ａ）に示した
実施例のタイルＴの表面に、遠赤外線素材からなる遠赤
外線放射層Ｔ３を積層し、それ以外の構成は図６（ａ）
に示した実施例と同じものである。また図７（ｂ）のも
のは、図６（ｂ）に示した実施例のタイルＴの表面に、
遠赤外線素材からなる遠赤外線放射層Ｔ３を積層し、そ
れ以外の構成は図６（ｂ）に示した実施例と同じもので
ある。

【００３２】上記遠赤外線素材としては、図２に示した
実施例と同様にＡｌ₂Ｏ₃＋ＴｉＯ₂を主成分とするセラ
ミック材で構成され、これを粉末状か又は液状に加工し
て、工場で前記タイルＴの表面部分にコーティングする
か、或いは適宜厚さ積層することにより、遠赤外線放射
層Ｔ３が形成される。更に図示例の場合では、タイルＴ
の表面部分に粉末状のＡｌ₂Ｏ₃ ＋ＴｉＯ₂をコーティ
ングしてから焼結することにより凸凹な滑り止め手段Ｔ
１としているが、図６（ａ）（ｂ）で述べたように他の
構造でも良い。

【００３３】これにより、図７（ａ）及び図７（ｂ）に
示すものは、前記遠赤外線放射層Ｔ３を工場で均一に積
層でき、図２に示した実施例に比べ融雪効果を促進しな
がら現場での施工性を向上できる。

【００３４】尚、図１〜図４及び図６（ａ）や図７
（ａ）に示した実施例では、人工熱源Ａが略平行に敷設
された温水パイプＡ１を溶接金網Ａ２で格子状に連結し
たものを図示したが、これに限定されず、電気ヒータを
蛇行状か又は螺旋状に折り曲げて敷設したり、或いはそ
の他の熱媒体によって発熱するものであっても良い。更
に図６（ａ）や図７（ａ）に示した実施例では、温水パ
イプＡ１…の相互を溶接金網Ａ２で格子状に連結した
が、これに限定されず、図３及び図４に示した実施例と
同様に前記人工熱源Ａの周囲に、高熱伝導材からなる横
方向への伝熱層４を面状に積層し手も良い。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明は、外気温度が高くて人工熱源を発熱さ
せない時には、地盤からの地熱を蓄熱層が吸収して蓄熱
し、この蓄熱層の熱エネルギーが、該蓄熱層から熱伝導
特性に優れた伝熱・放射層を介して遠赤外線放射層へ伝
わった熱エネルギーが、遠赤外線素材により遠赤外線と
なって氷雪へ向け放出され、氷雪の内部分子まで伝えら
れ、また外気温度が氷点下で人工熱源を発熱させた時に
は、人工熱源からの熱エネルギーの大部分が、蓄熱層に
比べ熱伝導特性に優れた伝熱・放射層を介して遠赤外線
放射層へ伝わった熱エネルギーが、遠赤外線素材により
遠赤外線となって氷雪へ向け放出され、氷雪の内部分子
まで伝えられるので、地熱を有効利用して効率良く融雪
できると共に融雪効果を促進できて短時間で溶かせる。
従って、人工熱源から放出される熱エネルギーが地盤に
も奪われる従来のものに比べ、有効に地面へ伝達でき、
融雪するのに大量の熱エネルギーがいらず経済的である
と共に、断熱材が邪魔になって地盤から放出される地熱
を有効利用できない従来のものに比べ、外気温度が程度
より高い場合には、人工熱源を発熱させる必要がなくて
経済的である。しかも、人工熱源からの熱エネルギーを
素早く地面に伝達できるから、融雪し始めるのに時間が
かからず、外気環境の変化に敏速に対応できて無駄がな
い。

【００３６】請求項２の発明は、外気温度が高くて人工
熱源を発熱させない時には、地盤からの地熱を蓄熱層が
吸収して蓄熱し、この蓄熱層の熱エネルギーが、該蓄熱
層から熱伝導特性に優れた伝熱・放射層を介して地面に
伝え氷雪へ向け放出され、また外気温度が氷点下で人工
熱源を発熱させた時には、人工熱源からの熱エネルギー
の大部分が、蓄熱層に比べ熱伝導特性に優れた伝熱・放
射層を介して速やかに地面へ伝え氷雪へ向け放出される
が、上記伝熱・放熱層の表面はタイルにより地面に露出
しないと共に、該タイル表面に遠赤外線放射層が工場で
均一に積層可能となるので、融雪機能を保持しながら伝
熱・放熱層に発生したヒビ・割れを目立たなくしながら
使用者の好みに応じた色にできると共に部分的な補修工
事を簡単し、しかも融雪効果を促進しながら現場での施
工性を向上できる。従って、外観に優れるだけてなくメ
ンテナンスが容易である。

【００３７】請求項３の発明は、年間摂氏５度以下にな
らない地盤から常時放出される地熱が、集熱層により集
められ、縦方向への伝熱部を介して横方向への伝熱層へ
面状に伝えられると共に、蓄熱層へも伝えられて蓄熱さ
れ、上記横方向伝熱層から伝熱・放熱層へ伝えられた熱
エネルギー及び蓄熱層に蓄熱された熱エネルギーが、地
面からその上に積もった氷雪へ向け常時放出されるの
で、地熱を有効利用して効率良く融雪できる。従って、
人工熱源から放出される熱エネルギーが地盤にも奪われ
る従来のものや断熱材が邪魔になって地盤から放出され
る地熱を有効利用できない従来のものに比べ、人工熱源
を用いないで年中融雪できて経済的である。

【００３８】請求項４の発明は、請求項３の発明の効果
に加えて、伝熱・放熱層から遠赤外線放射層へ伝わった
熱エネルギーが、遠赤外線素材により遠赤外線となって
氷雪へ向け放出され、氷雪の内部分子まで伝えられるの
で、融雪効果を促進できて短時間で溶かせる。

【００３９】請求項５の発明は、請求項３の発明の効果
に加えて、タイルにより伝熱・放熱層の表面が地面に露
出しないので、融雪機能を保持しながら伝熱・放熱層に
発生したヒビ・割れを目立たなくしながら使用者の好み
に応じた色にできると共に部分的な補修工事を簡単し、
しかも利用者の転倒を防止できる。従って、外観に優れ
るだけてなくメンテナンスが容易で利用者も安全であ
る。

【００４０】請求項６の発明は、請求項５の発明の効果
に加えて、遠赤外線放射層が工場で均一に積層可能とな
るので、融雪効果を促進しながら現場での施工性を向上
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す融雪システムの縦断
面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す融雪システムの縦
断面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す融雪システムの縦
断面図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す融雪システムの縦
断面図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す融雪システムの縦
断面図である。

【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施例を示
す融雪システムの縦断面図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施例を示
す融雪システムの縦断面図である。

【図８】従来の融雪システムの一例を示す縦断面図で
ある。

【図９】従来の融雪システムの一例を示す縦断面図あ
る。

【符号の説明】

Ａ人工熱源Ｂ地盤Ｂ１地盤Ｃ地面１蓄熱層２伝熱・放熱層３遠赤外線放射層４横方向への伝
熱層１１集熱層１２縦方向への
伝熱部１３蓄熱層１４横方向への
伝熱層１５伝熱・放熱層ＴタイルＴ１滑り止め手段Ｔ３遠赤外線放
射層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】地中の適宜深さに人工熱源（Ａ）を埋設
した融雪システムにおいて、前記人工熱源（Ａ）の直下
から地盤（Ｂ）までの間に、該人工熱源（Ａ）の不作動
時には地盤（Ｂ）から放出される地熱を吸収して蓄熱す
ると共に人工熱源（Ａ）の作動時にはそれから放出され
る熱エネルギーの一部を吸収して蓄熱するための蓄熱層
（１）を積層し、この蓄熱層（１）から地面（Ｃ）ま
で、高熱伝導材が混入されて上記蓄熱層（１）より熱伝
導特性及び熱放射特性に優れた伝熱・放熱層（２）を積
層し、この伝熱・放熱層（２）から地面（Ｃ）までの間
に、遠赤外線素材からなる遠赤外線放射層（３）を積層
したことを特徴とする融雪システム。
【請求項２】地中の適宜深さに人工熱源（Ａ）を埋設
した融雪システムにおいて、前記人工熱源（Ａ）の直下
から地盤（Ｂ）までの間に、該人工熱源（Ａ）の不作動
時には地盤（Ｂ）から放出される地熱を吸収して蓄熱す
ると共に人工熱源（Ａ）の作動時にはそれから放出され
る熱エネルギーの一部を吸収して蓄熱するための蓄熱層
（１）を積層し、この蓄熱層（１）から地面（Ｃ）ま
で、高熱伝導材が混入されて上記蓄熱層（１）より熱伝
導特性及び熱放射特性に優れた伝熱・放熱層（２）を積
層し、この伝熱・放熱層（２，１５）の地面（Ｃ）側
に、熱伝導特性及び熱放射特性に優れた高熱伝導材から
なるタイル（Ｔ）を敷設して覆うと共に、このタイル
（Ｔ）の表面に、遠赤外線素材からなる遠赤外線放射層
（Ｔ３）を積層したことを特徴とする融雪システム。
【請求項３】年間摂氏５度以下にならない深さ位置の
地盤（Ｂ１）上に積層された高熱伝導材からなる集熱層
（１１）と、この集熱層（１１）の上に立てられた高熱
伝導材からなる縦方向への伝熱部（１２）と、この縦方
向伝熱部（１２）の上端部を囲むように積層された蓄熱
層（１３）と、これら縦方向伝熱部（１２）及び蓄熱層
（１３）の上に面状に積層した高熱伝導材からなる横方
向への伝熱層（１４）と、この横方向伝熱層（１４）か
ら地面（Ｃ）までの間に積層した高熱伝導材が混入され
る伝熱・放熱層（１５）とを備えたことを特徴とする融
雪システム。
【請求項４】前記伝熱・放熱層（２）から地面（Ｃ）
までの間に、遠赤外線素材からなる遠赤外線放射層
（３）を積層した請求項３記載の融雪システム。
【請求項５】前記伝熱・放熱層（２，１５）の地面
（Ｃ）側に、熱伝導特性及び熱放射特性に優れた高熱伝
導材からなるタイル（Ｔ）を敷設して覆うと共に、この
タイル（Ｔ）の表面に滑り止め手段（Ｔ１）を形成した
請求項３記載の融雪システム。
【請求項６】前記タイル（Ｔ）の表面に、遠赤外線素
材からなる遠赤外線放射層（Ｔ３）を積層した請求項５
記載の融雪システム。