JPH10308273A - 融雪用ゴム発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラック等の重量車輛の通行によっても断線
することのない耐久性、道路に埋設したり敷設する工事
施行性、消費電力の特効性、均一で安定した加熱性など
の諸性能に優れた面状発熱体を提供する。 【解決手段】 網目状をした面状発熱布をこれよりやや
大きい上下の絶縁性の未加硫ゴムシートによりサンドイ
ッチにして挟持するとともにこれらを加熱加圧すること
により、上下の未加硫ゴムシート同士を面状発熱布の網
目を通して直接密着させて加硫接着し、内部に面状発熱
布を一体埋設する。上記面状発熱布は、網目状の布地の
長さ方向における両側縁に少なくとも金属繊維糸を織り
込んで形成した電極部と、網目状の布地の幅方向に沿っ
て所定の間隔で複数本の導電性繊維糸を織込んで形成し
た発熱エレメントを備え、発熱エレメントを電極部同士
間に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路等の路面の降
雪を電熱で融かすことにより積雪を防止する発熱体に関
し、特に、コンクリートやアスファルトの舗装道路の直
下に埋設したり、舗装道路表面に敷設するのに適した融
雪用ゴム発熱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】寒冷地においては、冬期に路面が積雪し
たり凍結したりすると、車輛の通行や歩行者の歩行が困
難になるばかりか、スリップ事故が多発して、交通安全
上大きな問題となっているが、これを防止するため、道
路の積雪を電熱で融かす融雪装置が種々提案されてい
る。

【０００３】その一つとしては、ニクロム線等を樹脂コ
ーティングしてなる電気発熱線を下地塗装の上に蛇行さ
せて敷設した後、その表面にコンクリートを打設して道
路に埋設することが行われている。また、例えば、特公
昭５７−１５２４１号公報では、合成樹脂板を基材とす
る発熱素子、非通気カバーおよび複数本のリード線から
なる面状発熱体を豪雪地帯の道路コンクリートに埋め込
むことが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者に
おいては、コンクリートの打設時に電気発熱線が移動し
やすく、移動防止の処理を施しておく必要があるうえ、
コンクリート中の石が発熱線に食い込んで破損断線しや
すく、断線時の修理には地面を掘り起こす面倒な作業を
要する問題がある。また、後者の面状発熱体による融雪
装置においては、トラック等の重量車輛の通行によって
も断線することのない耐久性、道路に埋設したり敷設す
る工事施行性、消費電力の効率性、均一で安定した加熱
性などが実現されておらず、これらの諸性能に優れた面
状発熱体はまだ市場に提供されていないのが現状であ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、下記の構成を有するものである。 （１）網目状をした面状発熱布をこれよりやや大きい上
下の未加硫ゴムシートによりサンドイッチにして挟持す
るとともにこれらを加熱加圧することにより、上下の未
加硫ゴムシート同士を面状発熱布の網目を通して直接密
着させて加硫接着し、内部に面状発熱布を一体埋設した
ゴム発熱体であって、上記面状発熱布が、網目状の布地
の長さ方向における両側縁に少なくとも金属繊維糸を織
込んで形成した電極部と、網目状の布地の幅方向に沿っ
て所定の間隔で複数本の導電性繊維糸を織込んで形成し
た発熱エレメントを備え、発熱エレメントを電極部同士
間に接続するようにしたことを特徴とする融雪用ゴム発
熱体。 （２）発熱エレメントがカーボン繊維糸からなる上記
（１）に記載の融雪用ゴム発熱体。 （３）カーボン繊維糸が最大２０ｍｍの間隔で織込まれ
ている上記（２）に記載の融雪用ゴム発熱体。

【０００６】道路融雪用の発熱体としては、重荷重によ
る圧縮力、剪断力に対し十分な耐久性を持ち、断線事故
が生じないことがなにより重要であるが、本発明では、
剪断強さに優れた加硫ゴムによりその内部に埋設した柔
軟な面状発熱布を保護し、かつ、面状発熱布を網目状と
し、上下のゴム層が網目を通じて直接加硫接着するよう
にしたのでその密着強度が非常に大きく耐久性に優れる
ほか、ゴム層と内部の面状発熱布の一体性が高いので、
内部への融水の侵入を防止でき防水性に優れ、耐熱性も
高いものである。

【０００７】本発明は、上記のように、上下のゴムの接
着強度を考慮して、網目状の面状発熱布を使用すること
を一つの特徴とするものである。すなわち、従来より各
種用途に用いられている面状発熱布は、例えば平織りに
より織目の詰った基布の全面に導電性塗料を塗布し、そ
の両面に樹脂フィルムを貼着したものが多いが、本発明
では、例えばからみ織りにより基布を網目状に形成し、
この基布に電極部となる金属繊維糸および発熱エレメン
トとなる導電性繊維糸を同時に織込んで形成した面状発
熱布を使用するものである。

【０００８】また、その結果、従来の面状発熱布では、
導電性塗料を塗布した布地部分と、銅繊維を布の端部に
織込んだり金属箔を布の端部に貼着して形成した電極部
との電気的接続が不十分であったのに対して、上記の面
状発熱布では、発熱エレメントと電極部との電気的接続
は確実であり、均一で安定した加熱状態を維持すること
ができ、消費電力の効率化も図ることができる。

【０００９】本発明の融雪用ゴム発熱体は、多くの場合
適宜な大きさのマット状体に形成され、このマット状体
を継ぎ足して所要面積の大きさとし、要融雪箇所の道路
に埋設したり敷設したりすることができるので、その施
行作業においては、部品点数が少なく運搬や敷設並びに
配線工事が容易で、工事施行性に優れる。発熱エレメン
トをカーボン繊維糸にて形成した場合には、電気抵抗値
を比較的大きくすることができ発熱量も十分確保でき
る。その結果、広い間隔（例えば、最大２０ｍｍの間
隔）で基布に織込むだけで、基布全面にわたり均一な加
温状態が保持され、隣接するカーボン繊維糸間の融雪も
可能であり、発熱エレメントを最小限の使用に止めるこ
とができる。

【００１０】

【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。本発明の融雪用ゴム発熱体は、網目状
組織の面状発熱布が、加硫ゴムシートの内周域に埋設さ
れ、前記面状発熱布の網目を通して加硫ゴムが一体化し
た構造を有しており、前記面状発熱布は、網目状の布地
の長さ方向の両側縁に少なくとも金属繊維糸を織込んだ
電極部と、網目状の布地の幅方向に沿って所定の間隔で
複数本の導電性繊維糸を織込んだ発熱エレメントを備え
ており、前記発熱エレメントは電極部間に接続してい
る。

【００１１】図１は、ゴム発熱体１が道路舗装部に埋設
された例を示し、マット状のものを継ぎ足して所定の大
きさに形成したゴム発熱体１が、アスファルト下地１１
とアスファルト表面層１２の間に埋設されている。

【００１２】図２は、一単位のマット状のゴム発熱体１
が形成される過程を示し、ゴムとの接着処理（例えばＲ
ＦＬ処理）が全面に施された面状発熱布４（例えばその
寸法として長さ１ｍ，幅０．８ｍ）がこれよりやや大き
い上下の未加硫ゴムシート２，３によりサンドイッチ状
に挟持され、これらが加熱プレスにより圧着され、図３
に示すように、上下の未加硫ゴムが面状発熱布４ととも
に加硫接着して一体化され、上部絶縁ゴム被覆層２およ
び下部絶縁ゴム被覆層３（例えば、両者合わせた厚みと
して６ｍｍ）が形成される。

【００１３】上部絶縁ゴム被覆層２および下部絶縁ゴム
被覆層３を形成するゴム材料としては、天然ゴムや公知
の各種合成ゴムを使用することができる。合成ゴムとし
ては、例えば、イソプレンゴム，ポリブタジエンゴム，
クロロプレンゴム，ニトリルゴム，ブチルゴム，エチレ
ン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭなど），シリコーンゴ
ム，フッ素ゴム，アクリルゴム、ウレタンゴム、熱可塑
性エラストマー（ポリオレフィン系，ポリエステル系，
ポリアミド系エラストマーなど）などが例示できる。特
に、耐熱性や耐候性の高いゴム材料（例えば、ＥＰＤＭ
など）が好ましい。

【００１４】図４は、面状発熱布４が下部絶縁ゴム被覆
層３の面上に配置された状態を示す平面図、図５は面状
発熱布４の構成を拡大して示したもので、耐熱性繊維糸
（例えば、ガラス繊維糸，「ケブラー」などの芳香族ポ
リアミド繊維糸など）５を、種々の編み組織（からみ織
り，模紗織など）により比較的大きな網目６を形成した
基布５を主体とし、この基布５の長さ方向における両側
縁部に金属繊維糸（例えば、銅繊維糸）７を縦糸として
織込んで電極部８，８を形成し、この基布５の幅方向に
沿って複数本のカーボン繊維糸９，９……が横糸として
約２０ｍｍのピッチで基布５に織込まれて電極部８，８
間を接続する発熱エレメント９を形成している。電極部
８，８には、図示しない電源に接続されるリード線１
０，１０が連結されている。これらのリード線１０，１
０が電源コードと接続されている接続部は、下部絶縁ゴ
ム被覆層３と上部絶縁ゴム被覆層とのゴム層内に位置す
るので、前記接続部の耐久性を向上できる。

【００１５】基布５に形成される網目６は、上下の絶縁
ゴム被覆層２，３同士が相互に入り交じって一体となり
いわゆるブリッジ効果を高めることが可能なように、十
分大きく目が開いて形成されている。

【００１６】本実施例のゴム発熱体においては、発熱面
積当りの出力ワット（Ｗ）すなわちＷ密度を２７５Ｗ／
ｍ² とし、外気温度２０℃程度の発熱をするように設定
するため、電極部８，８にカット部８ａ，８ａを設けて
調整を図っている。

【００１７】本発明は、上記実施例に限らず、歩道や通
路表面、歩道橋の階段部や通路、橋梁（トラス）の頂部
など融雪が必要な場所にゴム発熱体を露出させて敷設し
て融雪させる発熱体も含み、また、発熱エレメントには
カーボン繊維に限らず他の公知の導電性繊維糸を用いて
もよい。さらに、基布の編成組織とその密度、金属繊維
糸や導電性繊維糸の基布に織込むピッチ（例えば、３〜
２０ｍｍ程度）などは所望する発熱量に応じて任意に設
定できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、耐久性や工事施行性な
どに優れた融雪用ゴム発熱体を得ることができ、降雪の
度に多大な労力を費やしていた除雪作業から解放され、
更に、積雪による事故や交通障害を少なくするなど、雪
国において利用価値のきわめて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 道路に融雪用ゴム発熱体が埋設された状態を
示す図である。

【図２】 ゴム発熱体の構成を分解して示した図であ
る。

【図３】 ゴム発熱体の断面図である。

【図４】 面状発熱布が下部ゴム被覆層面上に配置され
た状態を示す平面図である。

【図５】 面状発熱布の構成を拡大して示した図であ
る。

【符号の説明】

１…ゴム発熱体 ２…上部絶縁ゴム被覆層 ３…下部絶縁ゴム被覆層 ４…面状発熱布 ５…ガラス繊維糸（基布） ６…網目 ７…銅繊維糸 ８…電極部 ９…カーボン繊維糸（発熱エレメント） １０…リード線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳本 清志 岡山県和気郡吉永町福満868番地２ タイ ガースポリマー株式会社岡山工場内 (72)発明者 西井 基浩 岡山県和気郡吉永町福満868番地２ タイ ガースポリマー株式会社岡山工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 網目状をした面状発熱布をこれよりやや
   大きい上下の未加硫ゴムシートによりサンドイッチにし
   て挟持するとともにこれらを加熱加圧することにより、
   上下の未加硫ゴムシート同士を面状発熱布の網目を通し
   て直接密着させて加硫接着し、内部に面状発熱布を一体
   埋設したゴム発熱体であって、上記面状発熱布が、網目
   状の布地の長さ方向における両側縁に金属繊維糸を織込
   んで形成した電極部と、網目状の布地の幅方向に沿って
   所定の間隔で複数本の導電性繊維糸を織込んで形成した
   発熱エレメントを備え、発熱エレメントを電極部同士間
   に接続するようにしたことを特徴とする融雪用ゴム発熱
   体。
2. 【請求項２】 発熱エレメントがカーボン繊維糸からな
   る請求項１に記載の融雪用ゴム発熱体。
3. 【請求項３】 カーボン繊維糸が最大２０ｍｍの間隔で
   織込まれている請求項２に記載の融雪用ゴム発熱体。