JP3818132B2 - 融雪装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として降雪地域に用いられる融雪装置に関し、特に一般家庭や店舗の敷地内の雪を効率的に融雪するためのものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積雪の多い寒冷地においては、公共の道路はもとより、一般家庭や店舗の敷地の、特に歩道から一般家庭の玄関、車庫あるいは駐車スペースまでのアプローチの除雪作業が、積雪期の日常生活での大きな問題とされてきている。
【０００３】
これを解決するためのものとしては、発熱体として電熱線や温水パイプ等を敷地内の地面に埋設して、路面の加熱を行うことで融雪を行う融雪装置がある。電熱線は通電することでジュール熱によって発熱するものであり、温水パイプは灯油ボイラーの燃焼で加熱した温水（実際は不凍液）を熱媒として循環することで発熱するものである。これらの加熱によって路面温度を上昇させて、路面上の雪を融雪することが一般的である。このような融雪装置は、ロードヒーティング装置、あるいはロードヒーティングとも呼ばれる。
【０００４】
図８に従来の融雪装置３０を示したように、発熱体としての電熱線３１は、路床部３２の上面に金属メッシュとともに敷設されて、コンクリート路盤部３３、アスファルト舗装部３４にて埋設されている。もちろん、電熱線３１の位置に温水パイプを埋設したものもあるが、その埋設部の基本的な構成は同様である。
【０００５】
このような融雪装置３０は、降雪３５を検知するために、降雪センサー、気温センサー、地温センサー、水分センサー（センサー類の図示は省略）を備えて、各センサーからの信号に応じて自動運転したり、あるいは使用者の判断で手動運転するための制御装置を備えている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来構成の融雪装置３０では、発熱体である電熱線３１や温水パイプを地表から約１００ｍｍの地中に埋設している。このため、降雪３５をセンサーが検知して、ただちに自動運転を開始、または手動による運転を開始しても、しばらくの間は、発熱体である電熱線３１はその上部の地面を加熱することで、融雪装置３０全体の温度を上昇させるために、運転時間と電気エネルギーを必要として、降雪３５によって地表に堆積する雪をただちに融雪するには至らない。このように、融雪までに時間がかかる。温水パイプでも、この点では同様である。
【０００７】
また、降雪３５は、通常２４時間連続的に発生することは少なくて、間欠的に降雪することが多い。したがって、融雪装置３０の運転も、間欠的であることが多くて、その都度、低温度の外気によって、融雪装置３０の温度は低下する。そこで次回の降雪時には、一度冷却した路面全体を再度加温するために時間が必要である。このような原因によっても、電気あるいは灯油の消費量が多くなるので、ランニングコストが高い。
【０００８】
このように、積雪期全体を通じて考えると、融雪装置３０自体の温度上昇のために使用されるエネルギーの割合が大きくて、また間欠的な運転によるエネルギーの損失も大きい。この点からみると、従来の融雪装置はその融雪性能が不適切であって、エネルギーの利用効率が低いと言える。
【０００９】
もちろん、土木工事によって、地中に発熱体を埋設する融雪装置３０であるから、その施工には長時間の工期が必要で、そのための工事費も高い。
【００１０】
そこで、玄関先や階段といった、主として人の通行が行われる場所には、単に置くだけでよいマット状の発熱体もある。これは一般には、加熱手段をその内部に一体に成形したゴムシート状のものであって、降雪時に通電すれば、比較的速やかに表面の雪を融雪できるものである。このようなものは融雪マットとも呼ばれる。しかしながら、これは施工が容易ではあるが、実使用においては融雪性能あるいは耐久強度において課題を有する。
【００１１】
本発明は、以上のような従来の融雪装置が有している課題を解決するために、寒冷地の降雪特性に最適な融雪性能、耐久強度を有し、設置作業も簡単な融雪装置を提供することを目的としているものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の融雪装置は、加熱手段および加熱手段により発熱する発熱プレートを有する複数の融雪パネルと、前記加熱手段に融雪用エネルギーを供給する電線部と、前記電線部を覆って保護する電線部カバーと、前記各電線部をまとめて結線を行う結線ケースとを備え、前記発熱プレートの投影面積部分に前記電線部および前記電線部カバーを備えて、前記融雪パネルを前記発熱プレートのみで覆うようにしたものである。
【００１３】
これによって、降雪時に加熱手段に通電すれば、発熱プレートの温度を速やかに上昇させて短時間に融雪が行える。また、施工時には、地面を掘削するなどの土木作業を要せず、複数の融雪パネルからの電線部を、結線ケース一カ所でまとめて結線を行うため作業が非常に簡単である。さらに、発熱プレート、電線部カバーにより耐久強度も有するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、加熱手段および加熱手段により発熱する発熱プレートを有する複数の融雪パネルと、前記加熱手段に融雪用エネルギーを供給する電線部と、前記電線部を覆って保護する電線部カバーと、前記各電線部をまとめて結線を行う結線ケースとを備え、前記発熱プレートの投影面積部分に前記電線部および前記電線部カバーを備えて、前記融雪パネルを前記発熱プレートのみで覆うようにした融雪装置としたことにより、降雪時に加熱手段に通電すれば、発熱プレートの温度を速やかに上昇させて、融雪効果を発揮するので、短時間に融雪が行える。また、施工時には、地面を掘削するなどの土木作業を要せず、複数の融雪パネルからの電線部を、結線ケース一カ所でまとめて結線を行うため作業が非常に簡単である。さらに、発熱プレート、電線部カバーにより耐久強度も有するものである。
【００１５】
また、発熱プレートの投影面積部分に電線部および電線部カバーを備えたことにより、特に電線部および電線部カバーのために、余分なスペースを使わず設置することができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
（参考例１）
図１、図２は本発明における参考例１の融雪装置を示したものである。図に示すように、融雪パネル１を、路盤部３上の舗装部２の上面に複数枚設置して、降雪４を融雪する融雪装置５とするものであって、一般家庭の玄関および駐車スペース、またその間のアプローチを含めた場所に設置する。
【００１８】
この融雪パネル１の内部の構成について説明する。６は融雪用エネルギーを供給する加熱手段であって、通電することで発熱する電熱線が所定の間隔で設けてある。７はこの加熱手段６を装着する樹脂製のシートであって、加熱手段６はシート７にテープ等で保持されている。８は加熱手段６の上部に配置され全体を覆った箱枠状の発熱プレートで、発熱により融雪作用を行うとともに融雪パネル１の耐久強度を保っている。また、加熱手段６は、加熱手段保護カバー９により地面との接触がなく、耐久性が増すものである。加熱手段保護カバー９は、樹脂やゴム、繊維など柔軟性を有する素材で構成されていればよく、緩衝材として加熱手段６の下部を保護するものである。もちろん、金属のような硬い素材でも加熱手段６を保護できることはいうまでもない。１０は発熱プレート８上に施設したすべり止めである。１１は融雪用エネルギーを加熱手段６に供給する電線部で、図１に示すように発熱プレート８の一側に引き出し、電線部カバー１２で覆われていて保護されている。複数の融雪パネル１の各電線部１１は、結線ケース１３にまとめ、融雪用電力と電線部１１、更には加熱手段６とを結線する。１４は電線部カバー１２を融雪パネル１、もしくは地面から脱着自在に固定するための固定ボルトであって、融雪パネル１、もしくは地面に設けられたネジ孔に取り付けられる。もちろん、固定ボルト１４は図には１本だけ示しているが、実際には複数個使用して固定される構成となっていることは言うまでもない。
【００１９】
なお、この融雪装置５が、降雪４を検知する降雪センサー、気温センサー、地温センサー（センサー類の図示は省略）を備えて、センサーからの信号に応じて自動運転する、あるいは使用者の判断で手動運転するための制御装置を備えているものである。
【００２０】
図１、図２で示した融雪装置５の運転方法について説明する。分かりやすくするために、使用者自身で降雪４があることを判断して、運転を開始した場合を想定する。制御装置は、電線部１１を介して加熱手段６に通電を開始して、その発熱で発熱プレート８を加熱する。この融雪パネル１の熱容量は小さく、且つ舗装部２の表面に設置されているので、所定の消費電力量にて、短時間で融雪パネル１、特に発熱プレート８の表面温度が上昇する。引き続いて供給される熱エネルギーは、降雪４が融雪パネル１の表面に堆積するとすぐに、これを融雪水にするための融解熱として使用されて、短時間で融雪が行われる。
【００２１】
また、使用者は降雪４が停止したと判断すれば、直ちに運転を停止すればよいものである。もちろん、センサーの信号に基づいて自動運転もできる。いずれにせよ、短時間すなわち少ない消費電力量で融雪ができる。
【００２２】
また、実際の降雪４は、２４時間連続的に発生することは少なくて、夜間から早朝にかけて間欠的に降って、かつ日中は降らないといったように、間欠的に降雪することが多い。すなわち、融雪装置５の運転も、間欠的であることが多くなる。したがって、その都度、融雪パネル１は一度冷却するものの、再度の加温が短時間で行える。そのため、融雪パネル１の消費電力量が少なくてよいことになり、融雪装置のランニングコストも安価である。
【００２３】
そして、融雪パネル１から出る電線部１１を保護する電線部カバー１２を設けたことで、融雪パネル１と融雪電力との結線を結線ケース１３で行なうことができる。これは、結線作業時における作業者の移動をなくし、また、結線ケース１３の防水構造を高めることで、融雪装置５は安全性が確保される。また、結線ケース１３には、直接、車などの荷重がかからない場所に設置でき、融雪装置５としての耐久性が増すものである。
【００２４】
すなわち、発熱プレート８の温度を速やかに上昇させて、少ない消費電力量で、優れた融雪性能を実現するとともに、設置時における作業時間を短縮できる融雪装置５用の融雪パネル１とすることができる。
【００２５】
また、発熱プレート８および電線部カバー１２には耐久性、耐候性等に優れた材料、例えば金属を用いている。
【００２６】
なお、本参考例では、加熱手段６はシート７を介して発熱プレート８に接触した状態であるが、直接、発熱プレート８に加熱手段６を接触させることができる。
この場合には、降雪時に加熱手段６に通電すれば、その発熱が加熱手段６に密着した発熱プレート８に供給されて、発熱プレート８の温度が直ちに上昇する。
【００２７】
したがって、より短時間に融雪が行えて、加熱手段６の発熱が融雪用熱量として効率良く利用される。すなわち、さらに優れた融雪性能を実現する融雪装置５とすることが可能である。
【００２８】
また、加熱手段６に高周波電流を通電して、金属製の発熱プレート８を誘導加熱して発熱体としてもよい。金属製の発熱プレート８を誘導加熱で発熱させるので、きわめて高速に表面温度を上昇させて、短時間で融雪することができるものである。もちろん、誘導加熱であるので、発熱プレート８と加熱手段６の間に空隙や補強材が存在しても、これらを金属材料、特に磁性材料で構成すれば、加熱できることは言うまでもない。
【００２９】
また、発熱プレート８と電線部カバー１２の表面に、微細な凹凸を有する滑り止めの表面処理をおこなったり、滑り止め効果を発揮する粒子状の混合物を含む塗料（この不純物は、骨材とも呼ばれる）を塗布することで融雪水や雨水で人や自動車が不用意に滑ることを防止できるものである。この場合、必ずしもすべり止め１０を別個に設ける必要はない。
【００３０】
なおまた、結線ケース１３での結線手段は、ねじによる固定や、プラグによる差込み、圧着端子によるかしめ等でおこない、結線ケース１３は、樹脂製のポッティング剤で保護すれば耐水性も向上するものである。
【００３１】
（参考例２）
図３は本発明における参考例２の融雪装置を示したものである。本参考例において、融雪装置５としての基本構成は参考例１と同様であり、同一機能を有する部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
この参考例２では、電線部カバー１２を複数の融雪パネル１にわたって取付け、電線部カバー１２と各融雪パネル１とを固定した点で参考例１とは異なるものである。
【００３３】
この参考例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に電線部カバー１２で複数の融雪パネル１間を連結させ、融雪パネル１の横滑り等も防ぎ、車などに対する耐久強度が増すものである。
【００３４】
（実施例１）
図４は本発明における実施例１の融雪装置を示したものである。本実施例において、融雪装置５としての基本構成は参考例１と同様であり、同一機能を有する部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
この実施例１では、融雪パネル１の構成が、上記の参考例１、２とは異なるものであり、図に示したように、発熱プレート８の投影面積部分に電線部１１および電線部カバー１２を備えた構成としている。
【００３６】
この実施例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に発熱プレート８の投影面積部分に電線部１１および電線部カバー１２を備えているため、余分なスペースを使わず設置することができる。また、電線部１１上部の発熱プレート２０も、熱伝導により発熱することで、雪の融け残しをなくし、効率よく融雪を行うことができる。また、融雪パネル１全面を発熱プレート８のみで覆う構成となるため、耐久強度も増すものである。
【００３７】
（参考例３）
図５は本発明における参考例３の融雪装置を示したものである。本参考例において、融雪装置５としての基本構成は参考例１と同様であり、同一機能を有する部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
この参考例３では、融雪パネル１の構成が、上記の参考例１、２及び実施例１とは異なるものであり、図に示したように、発熱プレート８が加熱手段６上の一部を覆い、電線部カバー１２が加熱手段６上の残部と電線部１１を覆う構成としている。
【００３９】
この参考例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に電線部カバー１２が加熱手段６上の一部を覆っているので、加電線部１１上も熱伝導により融雪を行うことができる。また、故障時のメンテナンス作業時にも、配線の設置状況などを確認するには、融雪パネル１の上部で作業ができ、非常に簡単な構成である。
【００４０】
（実施例２）
図６は本発明における実施例２の融雪装置を示したものである。本実施例において、融雪装置５としての基本構成は参考例１と同様であり、同一機能を有する部材については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
この実施例２では、融雪パネル１の構成が、上記の参考例１〜３及び実施例１とは異なるものであり、図に示したように、電線部カバー１２が融雪パネル１の側面部に設けられた構成としている。すなわち、電線部カバー１２が発熱プレート８の下面に位置しかつ発熱プレート８の側面部を構成するように設けている。
【００４２】
この実施例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に電線部カバー１２が融雪パネル１の側面部に設けられているため、発熱プレート８を融雪パネル１全面にわたって装着でき、表面上を万遍なく融雪することができる。そして、配線作業も、融雪パネル１の側面で行うため、作業が容易で、しかも電線部カバー１２が融雪パネル１の表層に現れないので、耐久強度も増すものである。
【００４３】
（実施例３）
この実施例３は、特に図示していないが、電線部カバー１２が融雪パネル１の下部に設けられた構成としたものである。参考例３及び実施例２における電線部カバー１２も融雪パネル１の下部に位置しているが、この構成に限られるものではなく、電線部カバー１２が融雪パネル１で覆われて電線部１１が保護される構成であればよい。
【００４４】
この実施例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に電線部カバー１２が融雪パネル１の下部に設けられているため、融雪パネル１により、電線部１１を保護でき耐久強度を増すことができる。
【００４５】
（参考例４）
この参考例４は、図７に示したとおり、電線部カバー１２により保護される電線部１１が、その下部を受ける受け面部１６に形成された複数の分割経路１５により案内される構成としている。すなわち、隣接する融雪パネル１から出てくる電線部１１と結線ケース１３までの経路を分割することで、簡単に電線部カバー１２を受け面部１６に装着でき、電線のかみ込み等を防止するものである。
【００４６】
この参考例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に分割経路１５構成により電線部の設置作業が容易に行えるものである。
【００４７】
（実施例４）
この実施例４は、特に図示していないが、電線部カバー１２は、熱伝導性の良い材料を用いて構成している。すなわち、電線部カバー１２は自動車などの重量に耐えうる強度をもたせるためにも、金属製の材料で構成したものや、更に強度のある金属に熱伝導性の良いアルミなどの粉末や液体を塗布した物を用いてもよい。また、発熱プレート８と電線部カバー１２は密着した構成となることは言うまでもない。
【００４８】
この実施例によれば、降雪時に加熱手段６に通電すれば、参考例１と同様に融雪が行える。特に電線部カバー１２に熱伝導性の良い材料を用いることで、発熱プレート８からの熱伝導を促し、融雪パネル１上および周辺を万遍なく融雪することができるものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、降雪時に加熱手段に通電することにより、発熱プレートの温度を速やかに上昇させて短時間に融雪が行える。また、施工時には、地面を掘削するなどの土木作業を要せず、複数の融雪パネルからの電線部を、結線ケース一カ所でまとめて結線を行うため作業が非常に簡単である。さらに、発熱プレート、電線部カバーにより耐久強度も有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考例１における融雪装置を一部切り欠いて示した平面図
【図２】 同融雪装置の融雪パネル構成を示す要部断面図
【図３】 同参考例２における融雪装置を一部切り欠いて示した平面図
【図４】 同実施例１における融雪装置の融雪パネル構成を示す部分断面図
【図５】 同参考例３における融雪装置を一部切り欠いて示した平面図
【図６】 同実施例２における融雪パネル構成を示す部分断面図
【図７】 同参考例４における融雪装置を一部切り欠いて示した平面図
【図８】 従来の融雪装置の設置構造を示す要部断面図
【符号の説明】
１ 融雪パネル
４ 降雪
５ 融雪装置
６ 加熱手段
８ 発熱プレート
１１ 電線部
１２ 電線部カバー
１３ 結線ケース
１５ 分割経路

Claims (1)

1. 加熱手段および加熱手段により発熱する発熱プレートを有する複数の融雪パネルと、前記加熱手段に融雪用エネルギーを供給する電線部と、前記電線部を覆って保護する電線部カバーと、前記各電線部をまとめて結線を行う結線ケースとを備え、前記発熱プレートの投影面積部分に前記電線部および前記電線部カバーを備えて、前記融雪パネルを前記発熱プレートのみで覆うようにした融雪装置。

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