JPH04122703U - ヒートパイプ式道路融雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな荷重や振動に対する耐久性の向上を図
る。 【構成】 融雪装置１１は、熱源流体が供給されるヘッ
ダ１２を路側の歩道部分Ｓに配置して、車道部分Ｄには
ヒートパイプ１４の凝縮部１４ｂだけを配設するため、
構造的に弱いヘッダ１２とヒートパイプ１４との接続部
に大きな荷重や振動が作用せず、装置全体としての耐久
性が大幅に向上する。また接続部が液漏れした時等の改
修点検作業は、路側部分を掘ればよいため通行規制等の
交通への影響を最小限に抑えることができる。

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７ 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、 温水の漏出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 ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するための手段としてこの考案は、熱源流体が供給されるヘ ッダ内に蒸発部を挿入したヒートパイプの凝縮部を路面下に埋設し、このヒート パイプの凝縮部からの放熱によっ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、複数のヒートパイプを、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で配設するとともに、熱源流体が供給されるヘ ッダを路側部分に埋設し、前記各ヒートパイプの蒸発部をこのヘッダ内に、熱源 流体と接触可能に挿入したことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

上記のように、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 との接続部を、車道部分を避けて路側部分に設け、車道部分の路面下にはヒート パイプの凝縮部だけを配設し、それぞれの凝縮部を路側部分まで配設してヘッダ に接続したので、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等の発生 や、それに伴う熱源流体の漏出を防止できる。

【００１２】 また、漏出事故を起し易いヘッダとヒートパイプとの接続部が、路側部に埋設 されているため、車両の通行を遮断することなく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６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こ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、路側の歩道部分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 に配置されるとともに、各箱形ヘッダ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１ ２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１ ２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１４ｂ側を坂路の高い側となるようにして、道幅方向にほぼ等 間隔に配設されており、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。

【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１ ４ｂ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１４ｂ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を路側の歩道部分Ｓの 地中に配設して、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 との接続部分が車道部分Ｄの外へ設けられているため、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】 また図２はこの考案の第２実施例を示すもので、この融雪装置２１では、前記 第１実施例において用いた箱形ヘッダの代りにＵ字形ヘッダ管を用いたもので、 以下、この図に基づいて説明する。

【００２５】 融雪装置２１は、道路の車道部分Ｄの融雪を行なうもので、路側の歩道部分Ｓ には、その地中に複数のＵ字形ヘッダ管２２がそれぞれほぼ水平に設けられると ともに、接続管２３によって連通接続されており、このＵ字形ヘッダ管２２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において上側）か ら下流側へ流通するようになっている。

【００２６】 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２４が、 それぞれの凝縮部２４ｂ側が蒸発部２４ａ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るとともに、各ヒートパイプ２４の蒸発部２４ａ側は、 ほぼ直角方向に折曲されて歩道部分Ｓの地中に設けられた各Ｕ字形ヘッダ管２２ 内に気密に挿入されている。

【００２７】 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。

【００２８】 降雪時や路面が凍結したり積雪があるときに、接続管２３を経由して各Ｕ字形 ヘッダ管２２に温水が供給されると、各Ｕ字形ヘッダ管２２にそれぞれ挿入され ている各ヒートパイプ２４の蒸発部２４ａ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２４ｂ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２４内を低い側へ流れて蒸発部２４ａに還流する。このとき、路面下に配設さ れた凝縮部２４ｂ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。

【００２９】 したがって、この実施例の融雪装置２１によれば、構造が簡単なＵ字形ヘッダ 管２２を用いて、前記第１実施例の場合とほぼ同様の効果を得ることができると ともに、装置のユニット化が可能となり、現場での敷設および修理等の施工性が 向上する等の利点がある。

【００３０】 また図３は、この考案の第３実施例を示すもので、この融雪装置３１では、前 記第２実施例において用いたＵ字形ヘッダ管の代りに、多数の枝管を備えたメイ ン管式ヘッダを用いており、以下、この図に基づいて説明する。

【００３１】 融雪装置３１は、道路の車道部分Ｄの融雪を行なうもので、路側の歩道部分Ｓ の地中には、その中を温水が流れるメイン管式ヘッダ３２が、車道部分Ｄと平行 に配設されており、このメイン管式ヘッダ３２の比較的大径のメイン管３２ａの 一側には、複数の枝管３２ｂが、メイン管３２ａに対してその中心軸線を含む平 面内で約４５度に傾けて連通接続されている。

【００３２】 一方、道路の車道部分Ｄには、その路面直下にコルゲート管製のヒートパイプ ３４が、それぞれの凝縮部３４ｂ側が蒸発部３４ａ側より高くなるようにして、 車道部分Ｄに対して約４５度傾けた状態でほぼ等間隔に配設されるとともに、各 ヒートパイプ３４の蒸発部３４ａ側が、歩道部分Ｓの地中に設けられた前述のメ イン管式ヘッダ管３２の各枝管３２ｂの端部から気密に挿入されるとともに、蒸 発部３４ａのそれぞれの端部側は、湾曲させて各枝管３２ｂからメイン管３２ａ 内に延在させてある。

【００３３】 このように、本実施例においては、メイン管３２ａに複数の枝管３２ｂを、車 道部分Ｄに対して約４５度傾けて設けてあるため、歩道部分Ｓの幅が狭くても、 蒸発部３４ａの長さを充分に長くすることができる。また、このメイン管式ヘッ ダ３２に挿入するコルゲート管製のヒートパイプ３４の蒸発部３４ａの折曲角度 を小さくできるので、この挿入作業が容易となり、また過度の折曲による折曲部 の強度低下を防止することができる。

【００３４】 そして、上記のように構成することによって、前記第２実施例の場合とほぼ同 様の作用が得られるほか、メイン管式ヘッダ３２を用いたので、Ｕ字形ヘッダ管 の場合より大量の熱源流体を流通させることができ、ヘッダ下流側のヒートパイ プの融雪能力の低下を防止することができる。

【００３５】 また図４はこの考案の第４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、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おり、このＵ字形ヘ ッダ管４２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４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４４ｂ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るとともに、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路肩部分Ｅの地中に設けられた各Ｕ字形ヘッダ管４２ 内に気密に挿入されている。

【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、各Ｕ字形ヘッダ管４２に温水が 供給されると、その中に挿入されている各ヒートパイプ４４の蒸発部４４ａ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２実施例の場合とほ ぼ同様の効果を得られ、さらに、歩道がない道路の場合にヒートパイプ４４の蒸 発部４４ａを充分に長く形成できるとともに、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５および図６は、この考案の第５実施例を示すので、前記第４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、路肩部分Ｅには、 その地中に複数のＵ字形ヘッダ管５２を垂直に配設するとともに、接続管５３に よって互いに連通接続してあり、この接続管５３で連通されたＵ字形ヘッダ管５ ２内には温水が上流側（図５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５４ｂ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、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、 路肩部分Ｅの地中に垂直に設けられた各Ｕ字形ヘッダ管５２内に気密に挿入され 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４実施例の場合とほぼ同様の作用効果が得られるとともに、さらに、Ｕ字形 ヘッダ管５２を垂直に埋設したので、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、車道部分Ｄの 端の路肩部分Ｅを、例えば図６に示すように、Ｕ字形ヘッダ管５２の長さＬが１ ８００mmの場合には、掘削幅Ｗが４００mmで、掘削深さＤが２３００mmとすれば よく、第４実施例の場合よりさらに狭くして掘削幅Ｗが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、説明したようにこの考案のヒートパイプ式道路融雪装置は、強度的に弱 いヘッダや、ヘッダとヒートパイプとの接続部分を、荷重や振動の少ない路側部 分に設けたので、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】 またヘッダとヒートパイプとの接続部分が、路側部分に設けられているため、 この部分から液漏れが発生しても、交通を遮断することなく改修作業ができる等 の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の道路融雪装置の第１実施例を示す
説明図。

【図２】 同じく道路融雪装置の第２実施例を示す説明
図。

【図３】 同じく道路融雪装置の第３実施例を示す説明
図。

【図４】 同じく道路融雪装置の第４実施例を示す説明
図。

【図５】 同じく道路融雪装置の第５実施例を示す説明
図。

【図６】 第５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７】 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 ２２ Ｕ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 ４２ Ｕ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 ５２ Ｕ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 (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源流体が供給されるヘッダ内に蒸発部
   を挿入したヒートパイプの凝縮部を路面下に埋設し、こ
   のヒートパイプの凝縮部からの放熱によって路面上の積
   雪を融解するヒートパイプ式道路融雪装置において、複
   数のヒートパイプを、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で配設するととも
   に、熱源流体が供給されるヘッダを路側部分に埋設し、
   前記各ヒートパイプの蒸発部をこのヘッダ内に、熱源流
   体と接触可能に挿入したことを特徴とするヒートパイプ
   式道路融雪装置。