暖気対流形融雪機構
【課題】効率よく融雪するための機構を提供する。
【解決手段】両縁に下方へ向かう折曲部を有する多孔の覆板と、該覆板内面に近接して通液管を配置して構成した放熱体４を、地中所定領域に設けられた砂利層５の中央上部に、覆板上面が地表面近傍となるように位置させ、通液管内に加熱液体を循環させることにより、砂利層上方に堆積した雪層７を融解する。
【解決手段】両縁に下方へ向かう折曲部を有する多孔の覆板と、該覆板内面に近接して通液管を配置して構成した放熱体４を、地中所定領域に設けられた砂利層５の中央上部に、覆板上面が地表面近傍となるように位置させ、通液管内に加熱液体を循環させることにより、砂利層上方に堆積した雪層７を融解する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地表面に堆積した雪を効率よく溶かすための融雪機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、種々の融雪手段が利用されているが、本発明にて示すように、暖気対流を利用した融雪手段は見あたらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
降雪地域においては、冬季には降雪によって地上に雪が堆積して生活の妨げとなるため、排雪や融雪の手段が必要である。融雪手段としては、ロードヒーティングや融雪槽および融雪機が一般的である。ロードヒーティングは地面下に温液配管や電熱ヒーターを配設して、その発熱にて地面温度を上昇させて融雪し、融雪槽は地面下に雪投入空間を作り、ここに投入された雪に対して温水噴射などにて融雪するものである。融雪機は、投入された雪に対するバーナー加熱等にて融雪するものである。
ロードヒーティングはスイッチ操作による作動のため、操作が簡単であり、広い面積への設置が可能であるため、広範囲の融雪が可能である。また、常時作動にて降雪への連続融雪が可能であるなどの利点を有する反面、外気に面した地面を暖めるために多くの運転時間とエネルギー投入が必要であり、作動開始から融雪可能状態に至るまでの時間が長い、発熱が地中と地表の大気に奪われ、かつ雪融水の気化熱ロスがあるなどの問題を有し、また雪融水の排水路が必要である。
融雪機、融雪槽方式はロードヒーティングより、融雪に至る立ち上がり時間も少なくてすむが、エネルギー消費量が多く、また、堆積した雪を投入個所まで運搬しなければならず、多量の降雪時にはすべての雪を融解させるまでにそれなりの労力と時間を有し、設備費、ランニングコストがかかるという問題がある。
本発明は、以上のような従来からの融雪手段に関わる課題を解決するために発明されたもので、ロードヒーティング方式に比べて熱効率がよく、また雪運搬が不要となる新規かつ有用なる融雪手段を提供するべく開発されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
すなわち、その両縁に下方へ向かう折曲部を有する多孔の覆板を設け、該覆板内面に近接して通液管を配置し、以上の構成による放熱体を設け、地中所定領域に砂利層を設けるとともに、該砂利層中央上部に、覆板上面を地表面近傍に位置させて砂利層内に放熱体を位置させ、通液管内に加熱液体を循環させることにより、砂利層上方に堆積した雪の融解を可能とするよう構成する。本発明は以上の構成よりなる暖気対流形融雪機構である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は以下の効果を有する。
１．従来のロードヒーティングと異なり、雪下の地表に放熱体が位置するので、運転開始 直後に融雪効果が現れる。
２．覆板より上昇する熱気にて上方の雪を溶かし、堆積雪内で発生する空間内で空気対流 が起こり、この対流にて効率よく融雪することができる。
３．雪融水は下方の砂利層を下降して土に吸収されるので、地表の排水路設置が不要であ る。
４．簡易な設備のため、安価に施工でき、ランニングコスト面で有利である。
５．狭く長い領域内にても設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図において、１は覆板で、２〜３ミリメートル厚の金属板を折曲して得られる断面コ字形の長尺板で、その全面に多数の穿設孔による通気孔２が設けられる。３は通液管で、直径数十ミリメートルほどの金属管体であり、前記覆板の内面に固着されて位置する。
以上の覆板と通液管にて放熱体４が構成される。５は砂利層で、図のごとく地面下に設けられる角溝状空間部分に砂利が投入敷設された部分であり、その幅は前記放熱体幅の５〜６倍程度、深さは前記幅の６割程度である。
放熱体は図のごとく覆板上面を地表面にほぼ一致させて設けられ、通液管内にはボイラーその他の手段にて加熱された不凍液が循環する。この通液管および覆板は、融雪しようとする領域に伝熱できるように、蛇行その他の適宜な形状に配置される。
本発明の使用に際しては、まず図のごとく砂利層を形成し、放熱体を配置して通液管に加熱不凍液を循環させる。この循環にて通液管は発熱し、この熱は覆板に伝わって該覆板に接している雪がまず溶けて短時間で雪融水となり、覆板の孔および周囲より下方に落下し、砂利槽内を下降拡散して周囲の土に吸収される。堆積している雪は各部の重量にて押圧を受けているので、覆板直上の雪が溶けた後に、その上方に空隙が発生し、放熱により加熱された空気が覆板より上昇してその上方の雪に接して溶かし、これを繰り返して次第に空隙は拡大して空洞ができる。砂利層全面ではなく、その中央に放熱体が位置しているために、覆板上方へ向かう熱気は雪に接して冷却され、冷却された空気は覆板へと向かい、再び加熱されて上方へ移動する。すなわち、図のごとく雪空洞内にて空気の対流が発生し、この対流にて効率よく融雪されて空洞が拡大される。ある程度の時間経過後に、堆積した雪上面を押圧することにて空洞上の雪は崩れて落下し、覆板直上に雪が位置することとなって初期状態となり、既述のごとく融雪が進行して、やがてすべての雪を溶かすことができる。
図３〜図５は覆板の変化例を示すもので、図３は覆板上面を広げて、より広い放熱面積が得られ、図５は通液管面に沿って覆板を折曲させており、通液管の発熱をより効率よく覆板に伝えることができる。図７〜図８は覆板の通気孔形状の変化例を示すもので、図７は孔に代えて金網状の格子板９を、図８は孔に代えて細長スリット１０を連設したものであり、効果上は初例同様である。なお、通気孔を長穴形状としてもよい。
【０００７】
以上、本発明について記したが、本発明は地表近くに放熱体を配置して、直上の雪を融解することにより生ずる空洞内にて、空気対流を発生させることころにその特徴を有するものである。従来はこのような機構がなく、設置費用、ランニングコスト、耐用年数、労力などの面で問題を有していたが、本発明にてこれらの問題が解決できるものとなったのである。なお、通液管素材としては金属や樹脂、覆板としては多孔鋼板、金網、グレーチングなどが使用に適している。また、既述のごとく覆板に通液管を固着する以外に、覆板内側に近接して通液管を設けてもよく、この場合は先に通液管施工を行った後に、覆板施工を行うことができる。また、覆板上面に薄砂利層を設けて構成してもよい。
砂利層周囲の土質によっては、雪融水の吸収拡散が不十分な場合があるので、多孔の排水管８を設けて既設の排水枡に接続してもよい。
本発明構成は使用環境に合わせて適宜なサイズにて構成でき、従来は設置が困難であった幅狭の領域への設置も可能である。また、放熱体からの放熱は、その下方および近傍の砂利層を加熱して、この砂利層上面からも加熱空気が上昇対流して融雪効果が発揮される。
なお、砂利層の放熱体近傍部分には放熱体からの放熱による蓄熱効果も得られる。
また、対流空気の一部は砂利層間隙より下に入り込み、加熱されて再び上昇対流に加えられる。以上のごとく、本発明は雪に覆われた地表近傍に放熱体が位置するために、外気への熱放出がなく、雪中対流にて融雪が加速され、ランニングコストやメンテナンスの点で有利であるなど、種々の利点を有するものであり、従来法に比べて利用範囲の広い融雪手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】 本発明の機能説明図
【図２】 本発明の放熱体説明図
【図３】 本発明の放熱体説明図
【図４】 本発明の放熱体説明図
【図５】 本発明の放熱体説明図
【図６】 本発明の覆板説明図
【図７】 本発明の覆板説明図
【図８】 本発明の覆板説明図
【符号の説明】
【０００９】
１ 覆板
２ 通気孔
３ 通液管
４ 放熱体
５ 砂利層
６ 土層
７ 雪層
８ 排水管
９ 格子板
１０ スリット
１１ 縁石
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地表面に堆積した雪を効率よく溶かすための融雪機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、種々の融雪手段が利用されているが、本発明にて示すように、暖気対流を利用した融雪手段は見あたらない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
降雪地域においては、冬季には降雪によって地上に雪が堆積して生活の妨げとなるため、排雪や融雪の手段が必要である。融雪手段としては、ロードヒーティングや融雪槽および融雪機が一般的である。ロードヒーティングは地面下に温液配管や電熱ヒーターを配設して、その発熱にて地面温度を上昇させて融雪し、融雪槽は地面下に雪投入空間を作り、ここに投入された雪に対して温水噴射などにて融雪するものである。融雪機は、投入された雪に対するバーナー加熱等にて融雪するものである。
ロードヒーティングはスイッチ操作による作動のため、操作が簡単であり、広い面積への設置が可能であるため、広範囲の融雪が可能である。また、常時作動にて降雪への連続融雪が可能であるなどの利点を有する反面、外気に面した地面を暖めるために多くの運転時間とエネルギー投入が必要であり、作動開始から融雪可能状態に至るまでの時間が長い、発熱が地中と地表の大気に奪われ、かつ雪融水の気化熱ロスがあるなどの問題を有し、また雪融水の排水路が必要である。
融雪機、融雪槽方式はロードヒーティングより、融雪に至る立ち上がり時間も少なくてすむが、エネルギー消費量が多く、また、堆積した雪を投入個所まで運搬しなければならず、多量の降雪時にはすべての雪を融解させるまでにそれなりの労力と時間を有し、設備費、ランニングコストがかかるという問題がある。
本発明は、以上のような従来からの融雪手段に関わる課題を解決するために発明されたもので、ロードヒーティング方式に比べて熱効率がよく、また雪運搬が不要となる新規かつ有用なる融雪手段を提供するべく開発されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
課題を解決する手段として本発明は以下の構成とした。
すなわち、その両縁に下方へ向かう折曲部を有する多孔の覆板を設け、該覆板内面に近接して通液管を配置し、以上の構成による放熱体を設け、地中所定領域に砂利層を設けるとともに、該砂利層中央上部に、覆板上面を地表面近傍に位置させて砂利層内に放熱体を位置させ、通液管内に加熱液体を循環させることにより、砂利層上方に堆積した雪の融解を可能とするよう構成する。本発明は以上の構成よりなる暖気対流形融雪機構である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は以下の効果を有する。
１．従来のロードヒーティングと異なり、雪下の地表に放熱体が位置するので、運転開始 直後に融雪効果が現れる。
２．覆板より上昇する熱気にて上方の雪を溶かし、堆積雪内で発生する空間内で空気対流 が起こり、この対流にて効率よく融雪することができる。
３．雪融水は下方の砂利層を下降して土に吸収されるので、地表の排水路設置が不要であ る。
４．簡易な設備のため、安価に施工でき、ランニングコスト面で有利である。
５．狭く長い領域内にても設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図において、１は覆板で、２〜３ミリメートル厚の金属板を折曲して得られる断面コ字形の長尺板で、その全面に多数の穿設孔による通気孔２が設けられる。３は通液管で、直径数十ミリメートルほどの金属管体であり、前記覆板の内面に固着されて位置する。
以上の覆板と通液管にて放熱体４が構成される。５は砂利層で、図のごとく地面下に設けられる角溝状空間部分に砂利が投入敷設された部分であり、その幅は前記放熱体幅の５〜６倍程度、深さは前記幅の６割程度である。
放熱体は図のごとく覆板上面を地表面にほぼ一致させて設けられ、通液管内にはボイラーその他の手段にて加熱された不凍液が循環する。この通液管および覆板は、融雪しようとする領域に伝熱できるように、蛇行その他の適宜な形状に配置される。
本発明の使用に際しては、まず図のごとく砂利層を形成し、放熱体を配置して通液管に加熱不凍液を循環させる。この循環にて通液管は発熱し、この熱は覆板に伝わって該覆板に接している雪がまず溶けて短時間で雪融水となり、覆板の孔および周囲より下方に落下し、砂利槽内を下降拡散して周囲の土に吸収される。堆積している雪は各部の重量にて押圧を受けているので、覆板直上の雪が溶けた後に、その上方に空隙が発生し、放熱により加熱された空気が覆板より上昇してその上方の雪に接して溶かし、これを繰り返して次第に空隙は拡大して空洞ができる。砂利層全面ではなく、その中央に放熱体が位置しているために、覆板上方へ向かう熱気は雪に接して冷却され、冷却された空気は覆板へと向かい、再び加熱されて上方へ移動する。すなわち、図のごとく雪空洞内にて空気の対流が発生し、この対流にて効率よく融雪されて空洞が拡大される。ある程度の時間経過後に、堆積した雪上面を押圧することにて空洞上の雪は崩れて落下し、覆板直上に雪が位置することとなって初期状態となり、既述のごとく融雪が進行して、やがてすべての雪を溶かすことができる。
図３〜図５は覆板の変化例を示すもので、図３は覆板上面を広げて、より広い放熱面積が得られ、図５は通液管面に沿って覆板を折曲させており、通液管の発熱をより効率よく覆板に伝えることができる。図７〜図８は覆板の通気孔形状の変化例を示すもので、図７は孔に代えて金網状の格子板９を、図８は孔に代えて細長スリット１０を連設したものであり、効果上は初例同様である。なお、通気孔を長穴形状としてもよい。
【０００７】
以上、本発明について記したが、本発明は地表近くに放熱体を配置して、直上の雪を融解することにより生ずる空洞内にて、空気対流を発生させることころにその特徴を有するものである。従来はこのような機構がなく、設置費用、ランニングコスト、耐用年数、労力などの面で問題を有していたが、本発明にてこれらの問題が解決できるものとなったのである。なお、通液管素材としては金属や樹脂、覆板としては多孔鋼板、金網、グレーチングなどが使用に適している。また、既述のごとく覆板に通液管を固着する以外に、覆板内側に近接して通液管を設けてもよく、この場合は先に通液管施工を行った後に、覆板施工を行うことができる。また、覆板上面に薄砂利層を設けて構成してもよい。
砂利層周囲の土質によっては、雪融水の吸収拡散が不十分な場合があるので、多孔の排水管８を設けて既設の排水枡に接続してもよい。
本発明構成は使用環境に合わせて適宜なサイズにて構成でき、従来は設置が困難であった幅狭の領域への設置も可能である。また、放熱体からの放熱は、その下方および近傍の砂利層を加熱して、この砂利層上面からも加熱空気が上昇対流して融雪効果が発揮される。
なお、砂利層の放熱体近傍部分には放熱体からの放熱による蓄熱効果も得られる。
また、対流空気の一部は砂利層間隙より下に入り込み、加熱されて再び上昇対流に加えられる。以上のごとく、本発明は雪に覆われた地表近傍に放熱体が位置するために、外気への熱放出がなく、雪中対流にて融雪が加速され、ランニングコストやメンテナンスの点で有利であるなど、種々の利点を有するものであり、従来法に比べて利用範囲の広い融雪手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】 本発明の機能説明図
【図２】 本発明の放熱体説明図
【図３】 本発明の放熱体説明図
【図４】 本発明の放熱体説明図
【図５】 本発明の放熱体説明図
【図６】 本発明の覆板説明図
【図７】 本発明の覆板説明図
【図８】 本発明の覆板説明図
【符号の説明】
【０００９】
１ 覆板
２ 通気孔
３ 通液管
４ 放熱体
５ 砂利層
６ 土層
７ 雪層
８ 排水管
９ 格子板
１０ スリット
１１ 縁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その両縁に下方へ向かう折曲部を有する多孔の覆板を設け、該覆板内面に近接して通液管を配置し、以上の構成による放熱体を設け、地中所定領域に砂利層を設けるとともに、該砂利層中央上部に、覆板上面を地表面近傍に位置させて砂利層内に放熱体を位置させ、通液管内に加熱液体を循環させることにより、砂利層上方に堆積した雪の融解を可能とするよう構成したことを特徴とする暖気対流形融雪機構。
【請求項１】
その両縁に下方へ向かう折曲部を有する多孔の覆板を設け、該覆板内面に近接して通液管を配置し、以上の構成による放熱体を設け、地中所定領域に砂利層を設けるとともに、該砂利層中央上部に、覆板上面を地表面近傍に位置させて砂利層内に放熱体を位置させ、通液管内に加熱液体を循環させることにより、砂利層上方に堆積した雪の融解を可能とするよう構成したことを特徴とする暖気対流形融雪機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１５３５０８（Ｐ２０１１−１５３５０８Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３０６１７（Ｐ２０１０−３０６１７）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（３９３００９３３４）有限会社グッドマン (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（３９３００９３３４）有限会社グッドマン (3)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]