JP3110874U - 汎用型路面凍結防止用融雪器 - Google Patents

Abstract

【課題】豪雪地域における路面雪害対策用融雪器で、工期短縮などの施工性及び保全管理負担を軽減できる電磁波の漏洩が無い省電力型の電磁誘導発熱体を耐圧保護具に固定した構造の汎用型路面凍結防止用融雪器を提供する。
【解決手段】電磁誘導発熱体２を耐圧保護具１に固定した路面凍結防止用融雪器を必要な場所に、施工面積に応じて必要な数だけ地中に埋設して路面舗装した後、励磁コイル５を中間ターミナルに接続し高周波電源調整装置及び温度制御装置の作動条件を設定して電源スイッチを入れる。また、遠赤外線物質を被覆した耐圧保護管を使用して遠赤外線放射効果との相乗効果で融雪性能をさらに高める。
【選択図】図１

Description

考案の詳細な説明

本考案は、車道や歩道及び野外駐車場等に汎用可能な路面凍結防止用融雪器に関する。

従来の道路等の路面用融雪器には、散水式や温泉の湯を用いる温水式、遠赤外線放射式及び電気式があり、電気式は電熱ヒーターを用いる方式と電磁誘導方式（特許公開２００２−３７１５１３）が知られている。

考案が解決しようとする課題

しかしながら、散水式も温水式も地域限定のもので汎用性に欠けており、遠赤外線式は道路用材料に遠赤外放射物質を混合して遠赤外線が放射する熱線を利用する方法であり、遠赤外線放射には遠赤外線放射物質を放射励起温度以上の温度に加熱保持する必要があるので、通常は電熱ヒーターと組合わせて用いられるから後述する電気ヒーター式の欠点を内在している。電気ヒーター方式は、電熱導線に生じるジュール熱を利用するもので、被加熱体に直に触れると漏電して危険であるから電熱導線を絶縁体で被覆し、さらに耐熱性保護シースで被覆したヒーテイングケーブルが用いられている。そのために、発熱した熱は被覆層を介して外部に伝導するので熱効率が悪く電力効率も悪いと言う欠点がある。さらに、電熱導線は発熱により消耗するので断線が避けられないために、一旦道路に埋設した後に断線すると修繕工事に多くの手間と時間と費用を要すると言う欠点がある。また、特許公開２００２−３７１５１３の電磁誘導方式は、自動車に搭載した電磁誘導装置で特殊な道路舗装材を埋設した積雪道路を走行して雪を融かす方法であり、装置が大掛かりであるばかりでなく積雪道路を自動車が走行する事も容易ではないと言う欠点がある。また、電磁誘導法には漏洩電磁波を防止することが課題となる。

課題を解決するための手段

本考案は、発熱用金属薄板と励磁コイルを配線した軟磁性フェライトと樹脂から成る横断面がＥ字型複合成形体の電磁コアと中央に開口部を有する絶縁性固定板とを一体化した電磁誘導発熱体を耐圧保護具に固定した構造であることを特徴とする汎用型路面凍結防止用融雪器であると言う構成を具備することにより、即ち、本考案は降雪による道路等の路面の凍結を防止する融雪器であり、発熱体は電磁コアに配線した励磁コイルに高周波電流を通電すると、電磁コアから高周波磁界が発生し電磁コアと向き合った金属板に渦電流を誘導して金属板を発熱させると言う電磁誘導法の原理に基づくものであり、耐圧保護具は電磁誘導発熱器を地中に埋設する際に励磁コイルを配線した電磁コア、または発熱体全体を固定して保護し、図１の実施態様で詳述すると発熱体を耐圧保護管の内壁に固定した場合は発熱した金属板の熱は直に接している内壁に効率良く伝導し、さらに遠赤外物質を耐圧保護管外壁の加熱部に被覆した場合には赤外線放射との相乗効果を発揮する。また、電磁コアと発熱用金属板が形成する磁気回路が電磁波を閉じ込める作用により電磁波の漏洩を防止し、電磁コアも励磁コイルも発熱しないので消耗による故障がなく、補修工事の手間や経費を節減できると言う汎用型路面凍結防止用融雪器を実現したことにより、上記課題を解決するものである。

図１及び図２に本考案の汎用型路面凍結防止用融雪器の実施態様を示す。図１において、耐圧保護具として内径寸法で横幅が２００ｍｍ、高さ１００ｍｍ、長さ３００ｍｍの長方形の管で各辺の厚みが２０ｍｍのセメント製耐圧保護管１を用い、電磁誘導発熱体としては、発熱用金属板２として厚み１ｍｍ、横１５０ｍｍ、縦２００ｍｍのステンレス板、絶縁性固定板３として厚さ５ｍｍで中央部に電磁コア４を発熱用金属板に接触させるための開口部を設けたプラスチック板、電磁コア４として長さ１００ｍｍ、高さ２５ｍｍ、幅６０ｍｍのマンガン亜鉛系フェライト粉体と１２ナイロン樹脂から成る複合成型体で横断面がＥ字型の電磁コア、そして、誘導コイル５は電気容量が１００Ｖ５Ａのエナメル被覆３３芯銅線を用いて電磁コア４に５巻したものを用い、夫々、発熱用ステンレス板２はプラスチック製固定板３に留め具８で固定し、励磁コイル５を巻線した電磁コア４は固定バンド６を用いてプラスチック固定板３にバンド留め具７で固定して電磁誘導発熱体を組み、ステンレス発熱板をセメント製耐圧保護管１の内部上面に密着させるように発熱体固定ボルト９で固定した。

次に、アスファルト道路と同じ組成配合物から成る厚さ５０ｍｍ、縦横４００ｍｍの板状ブロックを図１の路面凍結防止用融雪器の上に設置し、図３の電気結線図において、１００Ｖの交流電源１１とスイッチ１２及び出力調整器とインバーターを内蔵した高周波電源調整装置１３から成る電源回路の中間ターミナル１４に励磁コイル５を接続し、電源スイッチ１２を入れ、高周波電源調整装置１３を調整してインバーターの出力周波数を１０ＫＨｚとし、励磁コイル５への入力電力を７０ワットで通電し、熱電対と熱電温度計から成る温度制御装置（共に図示せず）を用いて制御温度を１２０℃に設定してアスファルトブロックと耐圧保護管の加熱部表面に設置した熱電対で表面温度を測定した。また、電磁波の漏洩はＦＭラジオを用いて雑音発生の有無で観測した。

発熱体の励磁コイルに通電して３０分後、電磁コアの真上の保護管表面温度は７５℃でであり、アスファルトブロック表面は３０℃であった。この時、アスファルトブロック表面はこの真上部分から５０ｍｍ離れると２３℃、１５０ｍｍ離れると１８℃であった。６０分後の同じ場所の温度は夫々、保護管表面が９０℃に、アスファルトブロック表面は４０℃で、中心から５０ｍｍ離れると３５℃、１５０ｍｍで２５℃、２００ｍｍ離れた部分では２０℃であった。アスファルトブロックの厚みを１００ｍｍにした場合でも、高周波電源調整装置１３により出力電力１２０ワットで同様の加熱性能を示した。外気温度に至る加温部分の面積が電磁コアの真上から半径２００ｍｍ以上に広がっていたことを示していた。しかし、この間の電磁コア及び励磁コイルの温度は５０℃を越えることはなかった。また、発熱器の近傍に置いたＦＭラジオは雑音を生じなかった。

この結果、即ち、実用道路の厚さと同じ５０乃至１００ｍｍの厚さであっても、重圧に耐え、加熱性能も外気温度との温度差が大きいことは、本考案の融雪器が激しい降雪にも即応して積雪を防止できる優れた融雪性能を有し、電磁波の漏洩も無いことを示すものであった。

また、図３に本融雪器を路面に設置した場合の実施態様を模式図で示した。本考案の融雪器は必要な場所に凍結防止面積に応じて必要な数だけを図３のように接続して、深さ５０乃至１００ｍｍの地中に埋設し、励磁コイルを図３の電気回路に結線して使用することができることを示した。

考案の効果

本考案に係る汎用型路面凍結防止用融雪器は、発熱体として金属薄板と励磁コイルを配した軟磁性フェライトと樹脂から成る絶縁性複合電磁コアを用いたことにより電磁誘導で発生する漏洩電磁波を防止し、電磁誘導発熱体は耐圧保護具に固定してあるので地中に埋設しても耐圧性に優れ、施工現場での組み立てが簡単で工期短縮などの施工性に優れている。また、発熱体から被加熱体、例えば図１の保護管内壁に直接熱が伝わるので熱効率が高く、電力効率も高いと言う経済効果がある。また、既存の高周波電源調整装置及び温度制御装置を用いることができるので特殊な電源装置が不要である。
さらにまた、遠赤外物質を被覆した耐圧保護管（図示せず）を用いて赤外線放射との相乗効果を発揮させることができる。

本考案に係る融雪器の横断面図である。 本考案に係る融雪器の耐圧保護管内部の側面図である。 本考案に係る実施態様を示す模式図及び励磁コイルの電気結線図である。

符号の説明

１・・・耐圧保護管
２・・・発熱用金属板
３・・・絶縁性固定板
４・・・電磁コア
５・・・励磁コイル
６・・・電磁コア固定バンド
７・・・電磁コア固定バンドの留め具
８・・・発熱金属板留め具
９・・・保護管と発熱体の固定ボルト
１０・・・路面凍結防止用融雪器
１１・・・交流電源
１２・・・電源スイッチ
１３・・・高周波電源調整装置
１４・・・中間ターミナル
１５・・・導線

Claims (2)

1. 発熱用金属薄板と励磁コイルを配線した軟磁性フェライトと樹脂から成る横断面がＥ字型複合成形体の電磁コアと中央に開口部を有する絶縁性固定板とを一体化した電磁誘導発熱体を耐圧保護具に固定した構造であることを特徴とする汎用型路面凍結防止用融雪器。
2. 耐圧保護具が管状で加熱壁外壁面を遠赤外物質で被覆していることを特徴とする請求項１の汎用型路面凍結防止用融雪器。

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