JPH08184005A

JPH08184005A - 地表部加熱用地中埋設物

Info

Publication number: JPH08184005A
Application number: JP6325941A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Machiya; 敦司町屋
Original assignee: YUKIGUNI KAGAKU KK
Current assignee: YUKIGUNI KAGAKU KK
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】地熱を利用して路面の融雪または凍結防止を
する。【構成】本体１は、杭状で、地中Ａに打設により埋設
できる。本体１内には、水などの熱容量の大きい流体５
を封入してある。本体１の上端部にはフランジ状の放熱
部３を形成してある。地熱により、本体１の下部が暖ま
る。その熱は、流体５の自然対流により、路面Ｃの近く
に位置した放熱部３に伝わる。これにより路面Ｃを加熱
する。【効果】構造が簡単であるとともに、施工やメンテナ
ンスに手間がかからない。経済的である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地熱を利用して路面な
どの融雪または凍結防止を行う地表部加熱用地中埋設物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、地熱を利用して路面の融雪または
凍結防止を行うものとしては、例えば特開昭56-77405号
公報に記載のものが知られている。この公報に記載のも
のは、上端部を路面の近くに配したヒートパイプを地中
に埋設したものである。また、地中に位置するこのヒー
トパイプの下端部には、このヒートパイプよりも幅広の
ラジエータ・フィンを接続している。そして、冬期など
でも地中はある程度高い温度に保たれるが、この地中の
熱をヒートパイプにより路面まで伝え、この路面の融雪
または凍結防止を行うものである。しかし、前記公報に
記載のものでは、施工に際して、まず地面に穴を掘り、
この穴にラジエータ・フィンやヒートパイプを設置した
後、埋め戻さなければならなず、施工に手間がかかる。

【０００３】また、特開平6-167005号公報に記載されて
いるように、不凍液を自然対流により循環させて、地熱
を採取するとともに、路面の融雪や凍結防止を行うシス
テムも提案されている。このシステムは、地中に埋設さ
れる熱交換器、蓄熱槽や路面に沿って屈曲した伝熱管な
どからなる複雑で大掛りなものである。そして、施工に
際し、システムそのものを現場で組み立てる必要があ
り、手間がかかり、また、メンテナンスもたいへんであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、地熱を
利用して路面の融雪または凍結防止を行う従来のシステ
ムは、複雑で、施工やメンテナンスに手間がかかり、経
済的でない問題があった。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、構造が簡単で、施工やメンテナンスに手
間がかからない経済的な地表部加熱用地中埋設物を提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の地表部
加熱用地中埋設物は、前記目的を達成するために、細長
い形状を有する中空な本体内に、流体からなる熱媒体を
封入したものである。

【０００７】請求項２の発明の地表部加熱用地中埋設物
は、前記目的を達成するために、細長い形状を有する本
体に、その長手方向に沿ってヒートパイプを内蔵したも
のである。

【０００８】請求項３の発明の地表部加熱用地中埋設物
は、前記目的を達成するために、本体自体が先端の尖っ
た細長い杭状のヒートパイプからなるものである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１から３のいず
れか１項に記載の地表部加熱用地中埋設物において、さ
らに地表部をより効率よく加熱することを目的として、
前記本体の上端部に、横へ張り出した放熱部を設けたも
のである。

【００１０】請求項５の発明は、請求項４記載の地表部
加熱用地中埋設物において、さらに施工の自由度を増す
ことを目的として、前記放熱部は、前記本体に対して横
方向に移動可能としたものである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明の地表部加熱用地中埋設物は、
例えば打設により本体を地中に垂直に埋設し、この本体
の上端部を路面などの地表部の近くに位置させる。そし
て、地中の熱により本体の下部が加熱されると、本体内
の流体の自然対流により熱が本体の上部へ伝えられ、こ
れにより、路面が加熱されて、その融雪または凍結防止
がなされる。

【００１２】一方、請求項２の発明の地表部加熱用地中
埋設物では、地中の熱により本体の下部が加熱される
と、本体内のヒートパイプにより熱が本体の上部に伝え
られ、路面が加熱される。

【００１３】また、請求項３の発明の地表部加熱用地中
埋設物では、地中の熱によりヒートパイプからなる本体
の下部が加熱されると、熱が本体の上部に伝わり、路面
が加熱される。ヒートパイプからなる本体は、先端の尖
った細長い杭状で、打設により地中への直接の埋設が容
易にできる。

【００１４】さらに、請求項４の発明の地表部加熱用地
中埋設物では、本体の上端部にある面状の放熱部によ
り、路面に沿って熱が拡がり、路面が広範囲にわたって
効率よく加熱される。

【００１５】さらに、請求項５の発明の地表部加熱用地
中埋設物では、施工に際し、路面と本体との位置関係な
どに応じて、この本体に対して放熱部の横の位置を調節
する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の地表部加熱用地中埋設物の第
１実施例について、図１を参照しながら説明する。１は
本体で、この本体１は、上下に細長いほぼ円筒形状にな
っているが、下端部は尖ったテーパー部２になってお
り、全体として杭状になっている。また、本体１の上端
部には、平面状の放熱部３がフランジ状に設けられてい
る。そして、本体１の内部は、放熱部３を含めて中空部
４になっており、この中空部４内に熱媒体である流体５
が封入されている。この流体５は、水などの熱容量の大
きい液体または気体である。

【００１７】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。前記本体１は、道路などの下の地中Ａに適当
な間隔をあけて垂直に複数埋設する。このとき、本体１
は、下端部の尖った杭状になっているために、地上から
地中Ａに直接打設して埋め込むことができる。そして、
本体１の上端部の放熱部３を地表部のアスファルトやコ
ンクリートなどからなる舗装部Ｂが上から覆う。その表
面が路面Ｃである。

【００１８】冬期などの寒いとき、一般的に、地表面の
温度は低くても、地中Ａは常にある程度高い温度に保た
れている。そして、前記本体１は、地中Ａにおける十分
に温度が高い深さに達する長さを有している。したがっ
て、地中Ａの熱により本体１の下部が暖められる。そし
て、本体１の下部で流体５も加熱されるが、加熱された
流体５は、矢印で示すように、本体１内での自然対流に
より上昇し、本体１の上端部の放熱部３内へ拡がる。こ
うして、放熱部３まで熱が伝えられることにより、路面
Ｃが加熱されて、その温度が凍結防止温度以上に上昇す
る。これにより、路面Ｃの融雪または凍結防止がなされ
る。放熱部３で熱を放出して冷却された流体５は、下降
して再び本体１内の下部へ戻る。こうして、本体１内の
対流が継続し、路面Ｃが加熱され続ける。なお、路面Ｃ
に沿っている複数の地表部加熱用地中埋設物は、それぞ
れ単独で独立して機能する。

【００１９】前述のように、本地表部加熱用地中埋設物
は、本体１が杭状であるため、地面に穴を掘ったり、そ
の埋め戻しをしたりすることなく、単に本体１を地中Ａ
に打ち込むだけで、容易に埋設できる。これとともに、
本地中埋設物は、単体で独立した機能を有しており、他
のシステムと接続する必要もないので、現場での作業
は、本体１の打設のみでよく、施工が非常に簡単であ
る。したがって、複雑なシステムを用いた場合とは異な
り、工期を短縮できるとともに、工事費を大幅に節約で
きる。また、メンテナンスがもとより必要ないから、ラ
ンニングコストやメンテナンスコストも全くかからな
い。さらに、地中埋設物自体の構造も、杭状の本体１内
に水などの流体５を封入しただけのものであって、非常
に簡単であり、本地中埋設物は、全て工場生産で大量生
産できる。

【００２０】また、本体１の上端部に放熱部３をフラン
ジ状に設けたので、この放熱部３ににより熱が路面Ｃに
沿って拡がり、この路面Ｃを広範囲にわたって効率よく
加熱できる。しかも、放熱部３内まで流体５が流れるの
で、いっそう熱交換の効率が向上する。

【００２１】さらに、本地中埋設物は、杭として地盤維
持の効果もあり、軟弱地盤の場所でも有効に活用でき
る。

【００２２】また、上部の放熱部３を強固にすることに
より、その上の舗装部Ｂなども薄くすることが可能であ
る。

【００２３】つぎに、本発明の地表部加熱用地中埋設物
の第２実施例について、図２を参照しながら説明する。
11は本体で、この本体11は、上下に細長いほぼ円筒形状
になっているが、下端部は尖ったテーパー部12になって
おり、全体として杭状になっている。そして、本体11の
内部は、中空部13になっており、この中空部13内に熱媒
体である流体14が封入されている。また、15は鉄板など
からなる放熱部で、この放熱部15は、本体11とは別体に
なっており、この本体11上にフランジ状に接続されるも
のである。

【００２４】本第２実施例でも、前記第１実施例と同様
の作用効果が得られる。それに加えて、鉄板などからな
る放熱部15を本体11と別体にしたことにより、施工に際
して、路面Ｃと本体１との位置関係などに応じて、本体
11に対する放熱部15の横方向すなわち水平な方向の位置
を適宜変えられる。したがって、施工の自由度が増し、
施工を容易に適切にできる。

【００２５】つぎに、本発明の地表部加熱用地中埋設物
の第３実施例について、図３を参照しながら説明する。
21は本体で、この本体21は、上下に細長いほぼ円筒形状
になっているが、下端部は尖ったテーパー部22になって
おり、全体として杭状になっている。そして、本体21に
は、その長手方向に沿って、ヒートパイプ23が内蔵され
ている。また、24は前記本体21上にフランジ状に接続さ
れる平板状の放熱部である。なお、ヒートパイプは、ア
ルミニウム、ステンレス鋼、銅などのパイプ内にガラス
繊維や網状の細い銅線などからなるウイック材を張り、
内部を減圧にし、フレオン、アンモニア、水などの熱媒
体の蒸気の移動と蒸発潜熱の授受によって熱移動を行う
ものである。

【００２６】そして、地中Ｂに埋設された本体21の下部
が地熱により暖まると、その熱は、ヒートパイプ23によ
り本体21上の放熱部24まで伝わり、これにより、路面Ｃ
が加熱される。

【００２７】本第３実施例の構成によっても、前記第１
実施例および第２実施例と同様の効果が得られる。すな
わち、地表部加熱用地中埋設物の構造が簡単であるとと
もに、これが単独で独立して機能でき、また、施工やメ
ンテナンスに手間がかからず、経済的である。

【００２８】つぎに、本発明の地表部加熱用地中埋設物
の第４実施例について、図４を参照しながら説明する。
本第４実施例は、本体31自体がヒートパイプからなるも
のである。このヒートパイプからなる本体31は、上下に
細長い円柱形状になっているが、下端部は尖ったテーパ
ー部32になっており、全体として杭状になっている。ま
た、本体31の上端部には、平面状の放熱部33がフランジ
状に設けられている。

【００２９】本第４実施例でも、前記第３実施例などと
同様の作用効果が得られる。すなわち、ヒートパイプか
らなる本体31は、杭状であるために、打設により地中に
容易に直接埋設できる。そして、地中の熱によりヒート
パイプからなる本体31の下部が加熱されると、その熱が
本体31上の放熱部33まで伝わり、路面が加熱される。ま
た、地表部加熱用地中埋設物の構造は、前記第３実施例
のものよりもさらに簡単である。

【００３０】つぎに、本発明の地表部加熱用地中埋設物
の第５実施例について、図５を参照しながら説明する。
本第５実施例は、前記第４実施例と同様に、本体41がヒ
ートパイプからなり、その先端部にテーパー部42がある
が、複数の本体41がその上端部において平板状の放熱部
43により一体的に連結されている。

【００３１】本第５実施例の構成によれば、施工などに
際して、複数の本体41をまとめて扱うことができ、施工
などの能率を向上させられる。

【００３２】つぎに、本発明の地表部加熱用地中埋設物
の第６実施例について、図６を参照しながら説明する。
本第６実施例は、前記第１実施例や第３実施例などのよ
うに熱媒体である流体あるいはヒートパイプを内蔵した
本体51の下端部にテーパー部52があり、上端部に放熱部
53があるが、本体51をスクリュー形状にしている。

【００３３】このスクリュー形状により、本体51をねじ
込みによって地中に打設でき、したがって、条件の悪い
地盤でも、本体51を埋め込みやすい。

【００３４】つぎに、本発明の地表部加熱用地中埋設物
の第７実施例について、図７を参照しながら説明する。
本第７実施例は、本体61が上下に細長い薄板状になって
おり、この本体61の上端部に平面状の放熱部62がフラン
ジ状に設けられている。そして、前記本体61内には、複
数の上下方向の中空孔63が並列して形成されている。ま
た、前記放熱部62内にも中空部64が形成されており、こ
の中空部64に前記複数の中空孔63が共通に通じている。
そして、これら中空孔63および中空部64に熱媒体である
流体65が封入されている。

【００３５】施工に際しては、地中に直接打設すること
は難しいので、地面に穴を掘り、その穴に本体61を据え
置き、埋め戻す。そして、やはり流体65の自然対流によ
り、地熱が本体61の下部から上部へ伝えられ、路面が加
熱される。

【００３６】その際、本体61内に複数の中空孔63が並ん
であることにより、大量の熱を効率よく伝えられる。

【００３７】なお、前記第７実施例では、熱伝達のため
に流体を利用したものについて説明したが、前記第７実
施例と同様の形状で、本体内に複数のヒートパイプを並
べて設けたものとすることも可能である。

【００３８】さらに、本発明は、前記各実施例に限定さ
れるものではなく、種々の変形実施が可能である。例え
ば、前記第１実施例や第７実施例などのように、熱伝達
のために流体を利用する場合、熱の移動を円滑なものと
するために、本体内に、暖まった流体を上昇しやすくす
るための上昇用パイプや、冷えた流体を下降しやすくす
るための下降用パイプを設けてもよい。

【００３９】また、地熱吸収部である本体の下部に例え
ば金属を用いて熱を吸収しやすくしたり、本体の中間部
外側に断熱構造を採って熱が逃げにくくしたり、本体の
上部の放熱部に金属を用いて放熱性を高めたりすること
もできる。

【００４０】さらに、本地表部加熱用地中埋設物は、材
質、大きさ、形態などを使用状況に応じて変えたものを
いろいろと用意しておくことも好ましい。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、地熱を利用し
て路面などの融雪または凍結防止を行うために、細長い
形状を有する中空な本体内に、流体からなる熱媒体を封
入した地表部加熱用地中埋設物なので、構造が簡単で、
施工やメンテナンスに手間がかからず、経済的である。

【００４２】請求項２の発明によれば、細長い形状を有
する本体に、その長手方向に沿ってヒートパイプを内蔵
した地表部加熱用地中埋設物なので、構造が簡単で、施
工やメンテナンスに手間がかからず、経済的である。

【００４３】請求項３の発明によれば、本体自体が先端
の尖った細長い杭状のヒートパイプからなる地表部加熱
用地中埋設物なので、構造が簡単で、施工やメンテナン
スに手間がかからず、経済的である。

【００４４】さらに、請求項４の発明によれば、本体の
上端部に、面状の放熱部を設けたので、路面などの地表
部を広範囲にわたって効率よく加熱できる。

【００４５】さらに、請求項５の発明によれば、放熱部
は、本体に対して横方向に移動可能としたので、施工に
際し、路面と本体との位置関係などに応じて、この本体
に対する放熱部の位置を調節でき、施工を容易に適切に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第１実施例
を示す断面図である。

【図２】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第２実施例
を示す断面図である。

【図３】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第３実施例
を示す断面図である。

【図４】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第４実施例
を示す側面図である。

【図５】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第５実施例
を示す側面図である。

【図６】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第６実施例
を示す側面図である。

【図７】本発明の地表部加熱用地中埋設物の第７実施例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１本体３放熱部５流体（熱媒体） 11 本体 14 流体（熱媒体） 15 放熱部 21 本体 23 ヒートパイプ 24 放熱部 31 本体（ヒートパイプ） 33 放熱部 41 本体（ヒートパイプ） 43 放熱部 51 本体 53 放熱部 61 本体 62 放熱部 65 流体（熱媒体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細長い形状を有する中空な本体内に、流
体からなる熱媒体を封入したことを特徴とする地表部加
熱用地中埋設物。
【請求項２】細長い形状を有する本体に、その長手方
向に沿ってヒートパイプを内蔵したことを特徴とする地
表部加熱用地中埋設物。
【請求項３】本体自体が先端の尖った細長い杭状のヒ
ートパイプからなることを特徴とする地表部加熱用地中
埋設物。
【請求項４】前記本体の上端部に、横へ張り出した放
熱部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれ
か１項に記載の地表部加熱用地中埋設物。
【請求項５】前記放熱部は、前記本体に対して横方向
に移動可能としたことを特徴とする請求項４記載の地表
部加熱用地中埋設物。