JPS60233204A - 融雪用コンクリ−トパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、融雪用コンクリートパネル、特にヒートパ
イプ利用の融雪・除氷機能を備え、主として路床上に並
べて敷設されることにより、融雪道路を構成するコンク
リートパネルに関する。

−１− （従来の技術） 最近、土壌のもつ地熱エネルギーや温泉排水の熱エネル
ギーを利用したヒートパイプ式の融雪・凍結防止装置が
注目されている。然るに従来の斯る装置は、一端の受熱
蒸発部を地中あるいは温泉排水等の熱源に臨ませて配置
した多数本のヒートパイプの各放熱凝縮部を、道路の舗
装面下その他の融雪対象面下に埋設して、該面上の融雪
等を行わせるものとなされている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の如き従来の装置においては、例えば融
雪道路を施工する場合に於いても、その現場で多数本の
ヒートパイプを路面を構成するコンクリート等の舗装材
層中に埋設するため、往々にして各ヒートパイプの埋設
深さや傾斜、配列ピッチ等に誤差を生じ易く、品質、性
能が場所によって不均一なものとなり易い難点があった
。また舗装材の敷設工事もヒートパイプの同時埋設作業
を伴うため実に厄介であり、かつ天候にも工事が左右さ
れるために概して工期が−２− 長くかかり、ひいては工費も高くつくというような問題
点があった。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記のような問題点を解決するために、道
路面を構成する舗装材を予め工場等で量産可能なプレキ
ャストコンクリート類のパネル状態のものとし、しかも
これに予め所要の態様にヒートパイプを組込んだものと
することにより、該パネルを路床面上に並べて熱媒循環
回路に接続することにより、融雪機能をもった舗装道路
を構成しうるようにしたものである。

即ち、この発明に係る融雪用コンクリートパネルは、所
定の大きさに形成されたコンクリート製のパネル本体に
、複数の並列状に配置された放熱凝縮管部と、これらの
一端に交叉して連通接続され且つ内部に熱媒流通管が貫
通された蒸発部ヘッダーとを有するヒートパイプが、少
なくとも前記放熱凝縮管部を前記パネル本体内に埋設し
且つ前記熱媒流通管の両端部を突出せしめて一体に設け
られてなる構成を有すること−３− を特徴とするものである。

（実施例） 以下、この発明の構成と作用を、図示実施例に基づいて
先ず説明する。

第１図ないし第３図は道路舗装用として構成されたこの
発明に係る融雪用コンクリートパネルを示すものであり
、該図中（１）はプレキャストコンクリート部材として
所定の大きさく例えば３０００ｍｍＸ１０００ｍｍＸ３
００ｍ＞に形成されたコンクリート製のパネル本体、（
２）はこれに埋設されたヒートパイプである。該ヒート
パイプ（２）は、所定のピッチで並列状に配置された複
数本の放熱凝縮管部（３）と、これの両端に直交状に交
叉して連通接続されたヘッダー（４）（５）とを有し、
内部に水、フロン１２、フロン１１４、メタノール等の
作動流体が適量封入されたものである。一方のヘッダー
（４）はヒートパイプの蒸発部を構成するものであって
、内部に熱媒流通管（６）が貫通状に設けられている。

他方のヘッダー（５）は、−４− 主として蓄熱作動時に凝縮部として作用するものであり
、やはり内部には熱媒流通管（７）が貫通状に設置され
ている。そして、上記ヒートパイプ（２）は、放熱凝縮
管部（３）及び両ヘッダー（４）（５）をパネル本体（
１）内に埋設し、熱媒流通管（６）（７）の両端部をパ
ネル本体〈１）の四隅の切欠部（１ａ）内に突出せしめ
た状態にして該パネル本体（１）と一体に組合わされて
いる。もつともヘッダー（４）（５）はパネル本体（１
）外に露出せしめて設置するものとしても良いし、また
蓄熱用の一方のヘッダー（５）はこの発明において必ず
しも必要とするものではなく省略しても良い。

上記の如きコンクリートパネルは、これを並べて敷設し
、熱媒流通＠＜６）（’７）を部門するパネルのものど
おしで順次接続することにより、融雪道路の路面を構成
するものであるが、この場合の具体的な使用態様の１例
を示せば第４図に示すとおりである。

第４図に示す道路融雪システムは、主として−５− 地中深くの土壌の有する熱エネルギー、即ち地熱エネル
ギーを利用しつつ、融雪不要時に地表から得られる熱エ
ネルギーを地中に蓄えてこれをも利用し、更に不足する
ことのある熱量を必要に応じて補助熱源から得られるよ
うにした融雪装置であって、次の構成を有する。

即ち、該図中（８）は地中の所要深さの他熱源領域に埋
設設置された地中蓄熱槽であり、好ましくは断熱性であ
る容体の内部に適宜の蓄熱材（９）が充填されてなるも
のである。この蓄熱材（９）としては、代表的な水のほ
か、更に好ましくは蓄熱性能の優れた例えば塩化カルシ
ウム６水和塩、硫酸ナトリウム１０水和塩、パラフィン
等が用いられることもあるし、更には土壌が用いられる
こともある。

〈１０）は地中あるいは地上に必要に応じて配備される
補助熱源であり、前記同様の蓄熱槽に構成して、温泉排
水等のエネルギーを循環管（１１）によって導入して蓄
えるものとするのが有利であるが、ヒータその他の発熱
装置を用い−６− るものとしても良い。

〈Ｃ１）はビー１〜パイプ（２）における蒸発ヘッダー
（４）側の熱媒流通管〈６）と地中蓄熱槽（８）とを接
続した閉鎖回路の融雪用熱媒循環回路、（Ｃ２）は同ヒ
ートパイプ（２）の凝縮ヘッダー（５）側の熱媒流通管
（７）と地中蓄熱槽（８）とを接続した蓄熱用熱媒循環
回路、（Ｃ３）は更に上記蒸発ヘッダー（４）側の熱媒
流通管（６）と補助熱源（１０）とを接続した補助用熱
媒循環回路であり、上記各熱媒循環回路（Ｃ１）（Ｃ２
）（Ｃ３）は、当該回路中に所属されたポンプ（Ｐｌ）
（Ｐ２　）（Ｐ３　）により、選択的に作動して内部に
封入充填されている水等の熱媒を循環させうるちのとな
されている。

（実施例の作用） 上記の如き第４図に示される装置において、融雪・除水
運転時には、ポンプ（Ｐｌ）を起動して融雪用熱媒循環
回路（Ｃ１）を作動せしめる。すると、蓄熱槽（８）に
予め蓄えられてい−７− る熱エネルギーを吸収した熱媒が蒸発ヘッダー（４）内
の熱媒流通管（６）を流通することにより、蒸発ヘッダ
ー（４）内でヒートパイプ（２）の作動流体の蒸発を生
じる。そしてこの蒸気はヒートパイプ内の圧力差によっ
て急速に凝縮管部（３）内に流れ、ここで蒸発潜熱を放
出してコンクリート製パネル本体（１）を加熱する。凝
縮管部（３）内で復液した作動流体は、主として重力の
作用で再び蒸発ヘッダー〈４）内に戻帰し、上記作用を
繰返すことによってコンクリート製パネル本体（１）上
の融雪、即ち道路面上の融雪を行うと共に、その凍結を
防止する。

ところで、地中蓄熱槽（８）内には、常時その周りの地
熱が蓄えられるほか、後述の蓄熱用熱媒循環回路（Ｃ２
）にＪ：って地表部から得られる熱が蓄えられるが、そ
れでもなお蓄熱槽（８）の保有する熱エネルギーだけで
は融雪能力が不足するような場合が起こり得る。そこで
このような場合には補助用熱媒循環回路（Ｃ３）−８− を作動せしめることにより、蒸発ヘッダー（４）。

内へ送り込む熱量を補って、ヒートパイプ（２）に所要
の融雪熱エネルギーを得ることができる。

一方、融雪を必要としないような時期、例えば夏期とか
、冬期でも日中の暖かい時には、太陽熱エネルギーによ
って地表瀧痩の方が地中熱源の温度よりも高くなる場合
がある。そこでこのようなときには、蓄熱用熱媒循環回
路（Ｃ２）を作動せしめて、地表面から得られる熱エネ
ルギーを地中の蓄熱槽（８）に蓄え、冬期の融雪運転時
に備えて可及的多量の熱エネルギーを地中に備蓄する。

即ち、コンクリート製パネル本体（１）の温度が高くな
ると、それに埋設されているヒートパイプ（２）内の作
動画体が蒸発管部（３）内においても蒸発を生じる。而
してその蒸気温度よりも低い温度の熱媒が、回路（Ｃ２
）によって凝縮ヘッダー（５）内の熱媒流通管（７）に
流通されることにより、その周りで作動流体蒸気が凝縮
し、その凝縮熱で熱媒が加熱され、蓄熱槽（８）に順次
上記熱エネル−９＝ ギーを運んで蓄熱材（９）に伝達する。

（発明の効果） 上記実施例の説明から既に明らかであるように、この発
明に係る融雪用コンクリートパネルは、これを単に並べ
て敷設し、かつ蒸発ヘッダー内の熱媒流通管を熱媒循環
回路に接続することにより、所期する融雪及び凍結防止
機能をもった融雪道路面その他の所要対象面を構成する
ことができる。従って、従来のように現場でヒートパイ
プを個々的に舗装用コンクリート等に埋設施工するよう
な場合に較べ、現場工事を大幅に簡素化でき、天候に左
右されることも少なく、工期の短縮化もはかり得て、工
事費の節減効果を達成することができる。しかも、この
発明に係るパネルは、プレキャストコンクリート製品と
して、工場または現場サイドの製造設備により製作しう
るちのであるから、ヒートパイプの埋設状態、特にその
配列ピッチ、埋設深さ、傾斜状態等を各パネルにおいて
正確に設定することができ、ひいてはこれを多数個敷設
するこ−　１０　− とにＪこって構成される融雪道路等を、融雪性能に優れ
かつ部分的な品質、性能のばらつきのない均整なものと
なしつる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はパネル
全体の斜視図、第２図は第１図■−■線の断面図、第３
図はヒートパイプの蒸発ヘッダ一部の一部切欠平面図で
あり、第４図は上記パネルの使用状態の一例を示す融雪
システムの概略構成図である。 （１）・・・パネル本体、（２）・・・ヒートパイプ、
（３）・・・放熱凝縮管部、（４）・・・蒸発ヘッダー
、（６）・・・熱媒流通管。 以　上 特許出願人　昭和アルミニウム株式会社代　理　人　弁
理士　清　水　久　義 １１−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の大きさに形成されたコンクリ−］〜製のパネル本
   体に、複数の並列状に配置された放熱凝縮管部と、これ
   らの一端に交叉して連通接続され且つ内部に熱媒流通管
   が貫通された蒸発部ヘッダーとを有するヒートパイプが
   、少なくとも前記放熱凝縮管部を前記パネル本体内に埋
   設し且つ前記熱媒流通管の両端部を突出せしめて一体に
   設けられてなる融雪用コンクリートパネル。