路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统的制作方法
路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统，能够将融雪用空气向作为融雪对象的路面下方以与以往相比更为均匀的方式排出，从而抑制融雪不均，且施工容易，能够减少施工时间和施工费用。该路面融雪用排气管构造体具有：在作为融雪对象的路面（5）下的既定范围中铺设的形成有多个空气喷出孔（6）的多根有孔管（7、7）…、将这些有孔管（7、7）…的两端部分别可通气地连结的一对通气用连结管（8、8）、和将这些通气用连结管（8、8）的一端部可通气地连结并且具备供给空气的空气供给口（11）的空气供给管（9），并且，一对通气用连结管（8、8）的另一端部（81）为封闭状态或者利用端部通气管（10）可通气地连结。
【专利说明】路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过向作为融雪对象的路面的下方排出融雪用空气而加热路面来进行融雪的路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统。
【背景技术】
[0002]以往，提出了各种关于路面融雪系统等的发明，其向作为融雪对象的路面的下方排出利用了废热等的融雪用空气，利用该空气的热来加热路面从而进行融雪。
[0003]例如，在日本特开2005-36622号公报中提出了一种暖风融雪装置，利用挡土板对在周面上形成有开口部的筒状构造体的两端面进行遮蔽而形成对流空间部，将供温管和具备排气用风扇的低温管插入到所述筒状构造体内的对流空间部，所述供温管经由管头与具备送风用风扇的暖风管连接，所述筒状构造体的外周以粒状石覆盖(专利文献I)。根据该专利文献I的记载，作为融雪用空气能够利用废热，是无需非常高的运营成本的经济性高的融雪装置。
[0004]此外，在日本特开平1-247602号公报中提出了一种地表冻结以及积雪防止方法，向埋设于地中的具有多个排气孔的排气管送入空气，从排气孔将空气向地表排出，从而防止地表的冻结以及积雪(专利文献2)。根据该专利文献2的记载，不仅能够普遍地非常简易且可靠地防止地表的冻结，还能够防止积雪。
[0005]进而，在日本特开2003-239214号公报中提出了一种铺装路面的融雪系统以及冻结防止系统，以适当的间隔在排水性铺装层的下部设置用于喷出气体的配管而向铺装路面喷出气体(专利文献3)。根据该专利文献3的记载，介质为空气，在地球上哪里都能够得至IJ，施工费用仅为用于送气、喷气的配管费用和压缩机的费用，成本低，在一年之间路面的冻结、积雪次数少的地方，与排水性铺装层并用，可望获得好的投资效果。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献1:日本特开2005-36622号公报。
[0008]专利文献2:日本特开平1-247602号公报。
[0009]专利文献3:日本特开2003-239214号公报。
[0010]发明所要解决的课题
[0011]就路面的融雪而言，作为实践中的重要期待，要求对一定以上的范围尽可能均匀地进行融雪，而不是仅仅对狭小的范围进行融雪。但是，在上述专利文献I至专利文献3所述的各发明中，都没有着眼于解决路面的融雪不均这一点，对此既没有记载也没有暗示。例如在专利文献I中存在下述问题:在向筒状构造体送入空气的供温管的开口端部的附近、和筒状构造体的里侧的挡土板附近，从开口部排出的空气量产生很大的差异。因此，无法均匀地加热作为融雪对象的路面，会产生融雪不均，融雪效率低。
[0012]此外，在专利文献I所述的发明中，为了形成对流空间部而需要在路面下进行深挖，施工困难，并且还存在导致施工时间及施工费用增加的问题。[0013]此外，专利文献2所述的发明也是从送风机单方向地向排气管进行供气，并没有特别考虑融雪不均，容易从排气管的里侧的排气孔排出较多的空气，产生融雪不均。
[0014]进而，在专利文献3中，关于具备喷出孔的配管，也没有就考虑了融雪不均的配置结构等进行记载或暗示。
【发明内容】
[0015]本发明是为了解决这样的问题点而提出的，目的在于提供一种路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统，能够比以往更均匀地向作为融雪对象的路面下排出融雪用空气，从而能够抑制融雪不均，并且能够使施工容易且减少施工时间及施工费用。
[0016]用于解决课题的方案
[0017]本发明的路面融雪用排气管构造体埋设于作为融雪对象的路面的下方，向该路面排出融雪用空气，所述路面融雪用排气管构造体具有:多根有孔管，铺设于所述作为融雪对象的路面下的既定范围，且形成有多个空气喷出孔；一对通气用连结管，将这些有孔管的两端部分别可通气地连结；以及空气供给管，将这些通气用连结管的一端部可通气地连结且具备供给空气的空气供给口，并且，所述一对通气用连结管的另一端部为封闭状态或者借助端部通气管可通气地连结。
[0018]另外，作为本发明的一种方式，可设计成，多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，并且，这些有孔管被一对所述通气用连结管以及所述空气供给管大致U字状地包围而可通气地构成。
[0019]进而，作为本发明的一种方式，可设计成，多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，这些有孔管被一对所述通气用连结管、所述空气供给管以及所述端部通气管大致环状地包围而可通气地构成。
[0020]此外，作为本发明的一种方式，可设计成，所述各空气喷出孔包括:在顶部按既定的间隔穿设的多个顶孔、在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于向右侧倾斜既定角度的位置处的右侧孔、和在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于与所述右侧孔对称的左侧位置处的左侧孔，所述各有孔管被埋设在从相邻的所述有孔管的右侧孔喷射的所述融雪用空气和从所述左侧孔喷射的所述融雪用空气能够在所述路面的附近处交叉的深度的位置。
[0021]本发明的融雪用路面构件内置有上述路面融雪用排气管构造体，在该路面融雪用排气管构造体的上方，形成有从所述空气喷出孔喷出的空气能够流通的空气流通部。
[0022]另外，本发明的路面融雪系统具有:上述路面融雪用排气管构造体、与该路面融雪用排气管构造体的空气供给口连结并供给所述融雪用空气的空气供给机构、铺设于所述路面融雪用排气管构造体的上方并使从所述空气喷出孔喷出的空气能够向上方流通的空气流通部、和铺设于该空气流通部上的路面。
[0023]发明的效果
[0024]根据本发明，能够比以往更均匀地向作为融雪对象的路面下排出融雪用空气，从而能够抑制融雪不均，并且能使施工容易，且减少施工时间及施工费用。
【专利附图】
【附图说明】[0025]图1是表示本发明的路面融雪系统的一实施方式的示意剖视图。
[0026]图2是表示本实施方式的路面融雪用排气管构造体的概略俯视图。
[0027]图3是表示本实施方式中的有孔管的放大俯视图。
[0028]图4是表示图3中的4A-4A截面的纵剖视图。
[0029]图5是表示图3中的5A-5A截面的纵剖视图。
[0030]图6是表示本发明的路面融雪用排气管构造体的其他的实施方式的概略俯视图。
[0031]图7是表示铺设本实施方式中的有孔管的深度的放大剖视图。
[0032]图8是表示实施例1中的比较例的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0033]图9是表示实施例1中的本发明的路面融雪用排气管构造体的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0034]图10是表示使用图8所示的比较例的模型而利用流体分析得到的管内压力分布的等闻线图。
[0035]图11是表示使用图8所示的比较例的模型而利用流体分析得到的从各空气喷出孔喷射的空气量的三维图表。
[0036]图12是等高线图，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致U字状地包围时的流体分析得到的管内压力分布。
[0037]图13是三维图表，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致U字状地包围时的流体分析得到的从各空气喷出孔喷射的空气量。
[0038]图14是等高线图，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致环状地包围时的流体分析得到的管内压力分布。
[0039]图15是三维图表，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致环状地包围时的流体分析得到的从各空气喷出孔喷射的空气量。
[0040]图16是表示实施例2中的空气喷出孔仅由顶孔构成时的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0041]图17是表示实施例2中的空气喷出孔由顶孔、右侧孔以及左侧孔构成时的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0042]图18是表示使用图16以及图17所示的模型而由流体分析得到的从A侧的有孔管的各空气喷出孔喷射的空气量的三维图表。
[0043]图19是表示使用图16以及图17所示的模型而由流体分析得到的从B侧的有孔管的各空气喷出孔喷射的空气量的三维图表。
[0044]图20是拍摄实施例3中使用的路面融雪系统的路面融雪用排气管构造体的数码照片图像。
[0045]图21是表示实施例3中的路面融雪系统的构成的俯视图。
[0046]图22是表示实施例3中的实验日的室外气温、降雪量以及降水量的折线图。
[0047]图23是拍摄实施例3中的实验日的19:03至1:33的路面融雪系统的路面的数码照片图像。
[0048]图24是表示作为本发明的路面融雪用排气管构造体的其他的实施方式而具有长度不同的多根有孔管的情况的概略俯视图。
[0049]附图标记说明
[0050]I…路面融雪系统、2…路面融雪用排气管构造体、3…空气供给机构、4…融雪用路面构件、5…路面、6…空气喷出孔、7…有孔管、8…通气用连结管、9…空气供给管、10...端部通气管、11...空气供给口、12…L字形接头、41…空气流通部、61...顶孔、62...右侧孔、63...左侧孔、81...通气用连结管的另一端部、M…下水道井。
【具体实施方式】
[0051]以下使用【专利附图】
【附图说明】本发明的路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及使用这些的路面融雪系统的一实施方式。图1是表不本实施方式的路面融雪系统I的不意剖视图。此外，图2是表示本实施方式的路面融雪用排气管构造体2的俯视图。
[0052]如图1以及图2所示，路面融雪系统I主要包括:路面融雪用排气管构造体2、向该路面融雪用排气管构造体2供给融雪用空气的空气供给机构3、内置所述路面融雪用排气管构造体2并且具有空气流通部41的融雪用路面构件4、和铺设于该融雪用路面构件4的上方的路面5。以下，对各构成部分进行详细说明。
[0053]路面融雪用排气管构造体2埋设于作为融雪对象的路面的下方并排出融雪用空气，如图2所示，具有形成有多个空气喷出孔6的多根有孔管7、连结这些有孔管7的两端部的一对通气用连结管8、8、和连结这些通气用连结管8、8的一端部的空气供给管9。
[0054]有孔管7是在长度方向的整个上表面上形成有多个排出融雪用空气的空气喷出孔6的管。材质为树脂、金 属等，没有特别限定，在本实施方式中由聚氯乙烯管构成。此外，如图2所示，在本实施方式的路面融雪用排气管构造体2中，将形成为相同长度的多根有孔管7、7…以既定的间隔大致平行地并列配置而构成。
[0055]空气喷出孔6配置成，当向有孔管7内供给融雪用空气时，对路面5均等地喷出空气。在本实施方式中，如图3至图5所示，包括顶孔61、右侧孔62、左侧孔63。
[0056]顶孔61是在有孔管7的顶部按既定的间隔穿设的孔，将供给来的空气向大致垂直方向喷出。右侧孔62是在相邻的顶孔61的各中间位置穿设于向右侧倾斜了既定角度的位置处的孔，将供给来的空气向右上方喷出。此外，左侧孔63是在相邻的顶孔61的各中间位置穿设于与右侧孔62对称的左侧位置处的孔，将供给来的空气向左上方喷出。
[0057]从这些空气喷出孔6排出的空气大多以泄露程度的力道被排出，所以无需将顶孔
61、右侧孔62以及左侧孔63严格地定向，但通过有意地使其向各方向喷出，能够更大范围地排气，即便是对位于一有孔管与相邻设置的其他有孔管7之间的间隙上方的路面5，也能够有效地供给空气，进行融雪。
[0058]通气用连结管8是用于向各有孔管7、7...供给融雪用空气的管，将相邻的有孔管7可通气地连结。如图2所示，所述通气用连结管8成对地使用，连结于各有孔管7、7…的两端部。在本实施方式中，对于如上所述地并列配置的多根有孔管7、7...，利用形成为直线状的一对通气用连结管8、8将各有孔管7、7…以从两端部夹持的方式连结。
[0059]此外，在各通气用连结管8、8的一端部连结空气供给管9，另一端部81为封闭状态或者另外连结端部通气管10。以下说明空气供给管9以及各通气用连结管8、8的另一端部81的结构。[0060]空气供给管9是将通气用连结管8的一端部可流通地连结、并且具备供给空气的空气供给口 11的管。在本实施方式中，如图2所示，通气用连结管8和空气供给管9利用L字形的接头12连结。另外，通气用连结管8以及空气供给管9的连结不限于由L字形的接头12实现，也可以利用焊接、粘接等方式连结，还可以将通气用连结管8以及空气供给管9 一体地形成。
[0061]空气供给口 11是将融雪用空气取入路面融雪用排气管构造体2内的取入口，如图1以及图2所示与空气供给机构3连结。本实施方式中，设置在空气供给管10的大致中央部或其附近，以便能够对一对通气用连结管8、8各自均等地供给融雪用空气。
[0062]此外，本实施方式中的各通气用连结管8、8的另一端部81如图2所示，为封闭状态。这样，各有孔管7、7…被可通气的一对通气用连结管8、8以及空气供给管9大致U字状包围。
[0063]另一方面，作为路面融雪用排气管构造体2的其他的实施方式，也可以如图6所示，将各通气用连结管8、8的另一端部81另外用端部通气管10可通气地连结。此时，各有孔管7、7…被可通气的一对通气用连结管8、8、空气供给管9以及端部通气管10大致环状地包围。
[0064]此外，路面融雪用排气管构造体2如图1所示内置于融雪用路面构件4。本实施方式中的融雪用路面构件4是将粒状物利用混凝土等固定而形成的路面构件。此外，在内置的路面融雪用排气管构造体2的上方，形成有使从该路面融雪用排气管构造体2喷出的融雪用空气流通的空气流通部41。如图1以及图7所示，本实施方式的空气流通部41由各粒状物之间网眼状地分支的空隙形成。即，空气流通部41只要是能使从有孔管7的空气喷出孔6排出的空气流通到路面5上的结构则没有特别限定，例如可以构成为预先制成块状的融雪用路面构件4，也可以通过铺设砂砾等而形成空气能够流通的间隙的施工工程来构成。
[0065]此外，希望路面融雪用排气管构造体2的埋设位置为下述位置:透过空气流通部41的融雪用空气尽可能与路面5整体接触。例如如图7所示，希望为从相邻的有孔管7、7的右侧孔62排出的融雪用空气、和从左侧孔63排出的融雪用空气在路面5的附近能够交叉的深度。
[0066]空气供给机构3与空气供给口 11连结而用于供给融雪用空气，具有空气供给用的泵。作为空气供给机构3而使用的泵没有特别限定，可考虑空气量、设置场所等而适当地选择。
[0067]另外，融雪用空气由于要作为融雪用的热源所以需要具有0°C以上的温度，但供给源没有特别限定。例如，可利用如温泉的废热、下水的废热、来自一般住宅的废热、来自大厦等商业施设或地铁等公共施设的废热、来自工厂的废热以及地热等那样通过热交换被加热了的空气等。
[0068]路面5只要是铺设在融雪用路面构件4的上方、能够利用供给至路面5下的空气的作用进行融雪的构造则没有特别限定，可以是将空气积存于路面5下方来加热路面5从而融雪的构造，也可以是使空气透过路面5而加热路面5并排出到路面5上方而直接吹到雪上来融雪的构 造。例如可以举出柏油、混凝土、透水性混凝土、木屑、草坪、砂砾，砂等。另外，本发明中的路面是不仅包括用于汽车的行驶及人等步行的道路，还包括停车场、庭院、田地、运动场等的广泛的概念。[0069]接着，与融雪用空气的流动一起说明本实施方式的路面融雪用排气管构造体2、融雪用路面构件4以及路面融雪系统I中的各构成部分的作用。
[0070]首先，空气供给机构3从供给源吸引具有0°C以上的温度的融雪用空气，将该空气从空气供给口 11向路面融雪用排气管构造体2内供给。
[0071]供给来的空气在空气供给管9中向左右分开流动，分别被供给至一对通气用连结管8、8。在本实施方式中，空气供给口 11设置于空气供给管9的大致中央位置，所以到各通气用连结管8、8的距离大致相等，分别供给等量程度的空气。
[0072]此外，各通气用连结管8、8的另一端部81为封闭状态或者设置有端部通气管10，从而能够借助最为接近另一端部81的有孔管7或者端部通气管10而通气。因此，能够避免送入各通气用连结管8、8的空气偏向另一端部81侦U。
[0073]即，多根有孔管7、7…构成为，从可通气的围成大致U字状或者大致环状的管接受空气的供给，从而向各有孔管7、7…供给的空气量不产生大的差异。
[0074]接着，供给至各通气用连结管8、8的空气被从各有孔管7、7…的两端部供给，并从各空气喷出孔6、6…向空 气流通部41喷出。通过从有孔管7的两端部供给空气，容易将有孔管7内的气压保持为大致恒定，能够使从各空气喷出孔6、6…喷出的空气量接近大致均等。此外，多个空气喷出孔6、6…在有孔管7的整个上表面上大致均匀地穿设，所以从各空气喷出孔6、6…喷出的空气量也不易产生差异。
[0075]此外，在本实施方式中，各有孔管7、7...埋设于从相邻的有孔管7的右侧孔62喷射的融雪用空气和从左侧孔63喷射的融雪用空气在铺设于融雪用路面构件4上方的路面5附近处能够交叉的深度，所以能够向路面5整体分散地喷出空气。此外，空气流通部41在路面融雪用排气管构造体2的上方以网眼状分支，所以使从空气喷出孔6喷出的空气分支，并使其一边以适当的平衡保持空气量一边流通。
[0076]另外，在本实施方式中，作为融雪用路面构件4，通过预先形成空气流通部41，容易在施工现场调整埋设路面融雪用排气管构造体2的深度，能够容易地进行施工。
[0077]利用排到路面5的空气的热加热路面，使堆积于路面5的雪融化。此外，通过构成为能够将融雪用空气排到路面5上方，能够使融雪用空气直接与雪接触从而有效地融雪。
[0078]根据如上所述的本实施方式的路面融雪用排气管构造体2、融雪用路面构件4以及路面融雪系统1，能够得到以下的效果。
[0079]1.能够向多根有孔管7、7…大致均等地供给空气。
[0080]2.能够抑制从各有孔管7的各空气喷出孔6、6…喷出的空气量的不均。
[0081]3.能够抑制向路面5供给的空气量的不均。
[0082]4.能够减轻路面5的融雪不均。
[0083]5.通过将融雪用路面构件4预先制成块状等，能够容易且迅速地施工，能够实现施工时间的缩短以及施工费用的降低。
[0084]实施例1
[0085]接着，对于本发明的路面融雪用排气管构造体2的作用效果，进行了探究实用可能性的实验。在实施例1中，使用流体分析程序进行了将路面融雪用排气管构造体2的多根有孔管7、7…大致U字状或者大致环状地包围而可通气地构成时的流体分析。在本实施例I中使用的热流体分析程序为市售的SolidWorks以及COSMOSFloWorks。[0086]图8以及图9表示在本实施例1的模拟仿真中使用的分析模型。这些模型是使用Solidfforks建模的。图8所示的模型作为比较例，仅将多根有孔管7、7…的一端部利用通气用连结管8连结，使另一端部为封闭状态。此外，将通气用连结管8的一端部作为空气供给口 11 (图8的左侧端部)，另一端部81为封闭状态(图8的右侧端部)。另一方面，图9所示的模型作为本发明的路面融雪用排气管构造体2的一例，是将多根有孔管7用空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10大致环状地包围而可通气地连结的模型。此外，在空气供给管9的大致中央部设置空气供给口 11。另外，将多根有孔管7、7…大致U字状地包围而可通气地构成的模拟仿真利用图9所示的模型，通过设定使一对通气用连结管8、8的端部通气管10侧的端部为封闭状态的边界条件来进行。
[0087]在此说明各模型共同的条件。首先，有孔管7的长度为2300mm。有孔管7的根数为15根，以300mm的间隔平行地排列。另外，对各有孔管7，为了识别而从空气供给口 11侧起依次标注从A到O的标记。
[0088]通气用连通管8的长度为4750mm。此外，空气供给口 11的口径为107mm。
[0089]各有孔管7的空气喷出孔6仅由顶孔61构成，孔径为10.5mm。此外，孔彼此的间距为100mm，一根有孔管上形成21个。另外，在各空气喷出孔6上，分别依次标注从I到21的标记。
[0090]使用以上的模型，将空气供给口 11处的空气的供给量设为0.0425m3/s，利用COSMOSFlofforks进行流体分析。分析结果如以下所示。
[0091]图10是以等高线表示使用图8所示的比较例的模型进行流体分析得到的管内压力分布的图。此外，图11是将从此时的各空气喷出孔6、6…喷出的空气的流量以三维图表形式示出的图。
[0092]如图10所示，通气用连结管8内的压力具有随着从空气供给口(图10的左侧)向处于封闭状态的通气用连结管8的另一端部81侧(图10的右侧)前进而变高的倾向。
[0093]此外，各有孔管7、7...内的压力具有随着从与通气用连结管8连结的一侧(图10的下侧)向处于封闭状态的有孔管的另一端部侧(图10的上侧)前进而变高的倾向。
[0094]从而能够得出，在图8所示的模型中，具有接近空气供给口 11且接近通气用连结管8处压力低，远离空气供给口 11且远离通气用连结管8处压力高的倾向。
[0095]此外，如图11所示，各空气喷出孔6、6…喷出的空气的流量也表现出跟随管内压力分布的倾向。即，从最接近空气供给口 11以及通气用连结管8的A的21号空气喷出孔6喷出的空气的流量为约5X10_5m3/S，与此相对，从最远离空气供给口 11以及通气用连结管8的O的I号空气喷出孔6喷出的空气的流量为约20X 10_5m3/s。若比较这些流量，则存在约4倍的流量差，从而可知，在图8所示的模型中，无法使来自各空气喷出孔6、6...的流量均
坐寸ο
[0096] 接着，使用图9所示的模型说明将有孔管7可通气地大致U字状地包围时的分析结果。图12是以等高线表示管内的压力分布的图，图13是将从各空气喷出孔6、6...喷出的空气的流量以三维图表形式示出的图。
[0097]如图12所示，各通气用连结管8、8内的压力具有随着从空气供给管9向处于封闭状态的通气用连结管8的另一端部81侧前进而变高的倾向，但该差比比较例小。此外，各有孔管7、7…内的压力即便在两端部和中央部进行比较也几乎没有差异。此外，对于一对通气用连结管8、8彼此的压力差，对应于距空气供给管9的距离而显示为大致同等的值，图12中没有因上下通气用连结管8、8的差别而导致倾向有所差别。
[0098]此外，如图13所示，对于从空气喷出孔6喷出的空气的流量，与通气用连结管8内的压力的倾向同样地，表现出与空气供给管9侧的有孔管7相比，为封闭状态的通气用连结管8的另一端部81侧的有孔管7空气量稍多的倾向。具体而言，从最为接近空气供给管9侦_ A号有孔管7的多个空气喷出孔6、6…喷出的平均流量为约10 X 10_5m3/s，从最为接近通气用连结管8的另一端部81侧的P号有孔管7的多个空气喷出孔6、6...喷出的平均流量为约 15Xl(T5m3/s。 [0099]如上所述，比较例中空气量的差最大约4倍，与此相对，本发明的将有孔管7大致U字状地包围时的空气量的差被抑制为最大约1.5倍左右。
[0100]此外，有孔管7内的各空气喷出孔6、6…彼此的空气量几乎没有产生差异。
[0101]图14以及图15是使用图9所示的模型、将多根有孔管7、7...可通气地大致环状地包围时的分析结果，表不管内的压力分布的等闻线以及从各空气喷出孔6、6…喷出的空气的流量的三维图表。
[0102]如图14所示，空气还向端部通气管10通气，与图12的将有孔管可通气地大致U字状地包围时相同，通气用连结管8内的压力显示出随着从空气供给管9向端部通气管10前进而稍微变高的倾向，但与比较例相比该差小。
[0103]此外，如图15所示，对于各空气喷出孔6、6…处喷出的空气的流量，也显示出与将多根有孔管7、7...可通气地大致U字状地包围时相同的倾向，从最接近空气供给管9侧的A号有孔管7的各空气喷出孔6、6…喷出的平均流量为约10m3/s，从最接近端部通气管11的P号有孔管7的各空气喷出孔6、6…喷出的平均流量为约15m3/s。此外，有孔管7内的各空气喷出孔6、6…彼此的空气量几乎没有产生差异。
[0104]由以上可知，通过在多根有孔管7、7…的两端部设置一对通气用连结管8、8，能够减小有孔管7内的压力差，能够使各空气喷出孔6、6...的空气的喷出量接近为大致均等。此外，可知通过将多根有孔管7、7…利用空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10可通气地大致U字状或者大致环状地包围，能够降低对各有孔管7、7…供给的空气量的差。
[0105]实施例2
[0106]在实施例2中，使用流体分析程序对形成在有孔管7上的空气喷出孔6的个数和空气喷出量进行模拟仿真。使用的热流体分析程序为与实施例1相同的SolidWorks以及COSMOSFlofforksο
[0107]图16以及图17表示本实施例2的模拟仿真中使用的分析模型。图16所示的模型中，路面融雪用排气管构造体2中的空气喷出孔6仅由顶孔61构成。另一方面，图17所示的模型中，路面融雪用排气管构造体2中的空气喷出孔6由顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63构成。
[0108]说明各模型共同的条件。首先，有孔管7的长度为2300mm。有孔管7的根数为两根，以300mm的间隔平行地排列。另外，对各有孔管7、7，分别从空气供给管9侧起依次标注A以及B的标记。此外，通气用连通管8的长度为900mm，空气供给口 11的口径为107mm。
[0109]有孔管7的空气喷出孔6在各模型中不同。首先，在图16所示的空气喷出孔6仅为顶孔61的模型中，孔径为10.5mm。此外，孔彼此的间距为100mm，在各有孔管7、7上各穿设21个。此时的有孔管7，一根上的各空气喷出孔6、6...的总面积为1818mm2。另外，对各空气喷出孔6，分别依次地标注从I到21的标记。
[0110]另一方面，在图17所示的空气喷出孔6包括顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63的模型中，孔径全部为6mm。顶孔彼此的间距为100mm，各有孔管7、7上各穿设21个。对各自的顶孔依次标注从I到21的标记。
[0111]此外，右侧孔62在相邻的顶孔61的中间穿设在向右侧倾斜45度角的位置处。右侧孔62彼此的间距为100mm，在各有孔管7、7上各穿设22个。左侧孔63穿设在与右侧孔62对称的左侧的位置处，在各有孔管7上各穿设22个。从而，有孔管7 —根上的各空气喷出孔6、6…的总面积为1838mm2，为与图16所示的空气喷出孔仅为顶孔的模型中的各空气喷出孔6、6…的总面积大致相同的面积。
[0112]使用以上的模型，将空气供给口 11处的空气的供给量设为0.00566m3/s，利用COSMOSFlofforks进行流体分析。分析结果如下所示。
[0113]图18是将各模型中的、从A号有孔管7的各空气喷出孔6、6...喷出的空气的流量以三维图表形式示出的图。
[0114]如图18所示，在图16所示的空气喷出孔6仅为顶孔6的模型中，从各空气喷出孔
6、6…喷出的空气量存在不均。
[0115]另一方面，在图17所示的空气喷出孔6由顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63构成的模型中，从各顶孔61喷出的空气量、从各右侧孔62喷出的空气量以及从各左侧孔63喷出的空气量中未发现大的不均。
[0116]此外，若比较顶孔61和右侧孔62的平均空气量，则从右侧孔62喷出的空气量稍多，但没有大的差异。同样地，若比较顶孔61和左侧孔63的平均空气量，则从左侧孔63喷出的空气量稍多，但没有大的差异。此外，若比较右侧孔62和左侧孔63的平均空气量，则大致相同。此外，如图19所示，在B号有孔管7中也为同样的倾向。
[0117]由以上可知,关于空气喷出孔6,在一根有孔管7上的各空气喷出孔6、6…的总面积相同时，通过增多空气喷出孔6的数量，能够使从各空气喷出孔6、6…喷出的空气的量接近均等。
[0118]实施例3
[0119]在实施例3中，制成图20所示的、使用了本发明的路面融雪用排气管构造体2的路面融雪系统1，实际地埋设于路面5下而进行了路面融雪系统I的融雪效果的实证实验。
[0120]本实施例3中的路面融雪用排气管构造体2如图21所示，将多根有孔管7、7…用空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10大致环状地可通气地包围。而且，将作为融雪对象的范围分为四个区块，对各区块的每一个配置大致环状的路面融雪用排气管构造体2。
[0121]本实施例3中的有孔管7由内径约50mm、长度2300mm的聚氯乙烯制的管形成。此外，空气喷出孔6由顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63构成。顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63的孔径为约5mm。此外，顶孔彼此的间距为100mm，一根有孔管上穿设21个。右侧孔62以及左侧孔63在相邻的顶孔61的中间穿设在向左右以约60度的角度倾斜的位置处。
[0122]此外，空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10由内径约IOOmm的聚氯乙烯制的管形成。
[0123]空气供给管9的空气供给口 11与空气供给机构3连结。此外，空气供给机构3连结于下水流过的下水道井M内，将被下水加热后的空气用作融雪用空气。下水道井M内的空气的温度为大约20°C。
[0124]空气流通部41通过在路面融雪用排气管构造体2的周围铺设砂砾而形成。进而，在空气流通部41的上方，作为路面5而铺设透水性混凝土，形成将融雪用空气向路面5上方喷出的构造。
[0125]通过一直将该下水道井M内的空气向路面融雪用排气管构造体2供给而进行实验。
[0126]图22是表示实验日的室外气温、降雪量以及降水量的图表。如该图表所示，在实验日，从19:00到23:00下了雪。
[0127]图23是拍摄实验日的路面得到的数码照片图像。图23 (a)到图23 (η)将从19:03到次日的1:33以30分钟的时间间隔拍摄到的图像按时间排列。
[0128]如图23 Ca)所示，在开始降雪的19:03，在路面5上无法确认到积雪。30分钟后的图23 (b)中，路面5上开始积雪。
[0129]如图22所示，此后，雪持续下到23:00。在图23中，图23 (b)到图23 (i)相当于该时间带，其间能够确认到路面5上的积雪。其间的降雪量为大约8cm，虽然在进行融雪，但是无法将全部雪融化掉，从而是有积雪的状态。
[0130]此后，在降雪停止后大约30分钟后，如图23 (j)所示，路面5上的雪融化，开始看到路面5。然后，如图23 (η)所示，在降雪停止后大约2小时30分钟后的1:33，路面5上的雪基本上全部融化。
[0131]如上所述，本实施例3中的实证实验中，用大约2小时30分钟将8cm左右的降雪量成功融化掉。这是与以往的使用电热线的道路加热系统同等的融雪能力。但是，本发明的路面融雪系统I所需要的能量仅为驱动空气供给机构3的能量，与以往的使用电热线的道路加热系统相比，是非常省电、能量效率优异的系统。
[0132]此外，在路面融雪系统I中，如图23 (η)所示，融雪不均也非常少，能够将融雪用空气高效地用于融雪，实用性高。
[0133]另外，本发明的路面融雪用排气管构造体2、融雪用路面构件4以及路面融雪系统I不限于前述的实施方式，能够适当地进行变更。
[0134]例如，也可以如实施例3以及图24所示，将作为融雪对象的路面5分为多个区块，对各区块设置模块化了的路面融雪用排气管构造体2。此外，多根有孔管7、7...也可以是图24所示的长度不同的管。此外，虽未图示，但也可以采用将路面融雪用排气管构造体2上下
重叠多层的结构。
【权利要求】
1.一种路面融雪用排气管构造体，埋设于作为融雪对象的路面的下方，向该路面排出融雪用空气，其特征在于， 所述路面融雪用排气管构造体具有:多根有孔管，铺设于所述作为融雪对象的路面下的既定范围，且形成有多个空气喷出孔；一对通气用连结管，将这些有孔管的两端部分别可通气地连结；以及空气供给管，将这些通气用连结管的一端部可通气地连结且具备供给空气的空气供给口，并且，所述一对通气用连结管的另一端部为封闭状态或者借助端部通气管可通气地连结。
2.根据权利要求1所述的路面融雪用排气管构造体，其特征在于， 多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，并且，这些有孔管被一对所述通气用连结管以及所述空气供给管大致U字状地包围而可通气地构成。
3.根据权利要求1所述的路面融雪用排气管构造体，其特征在于， 多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，这些有孔管被一对所述通气用连结管、所述空气供给管以及所述端部通气管大致环状地包围而可通气地构成。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的路面融雪用排气管构造体，其特征在于， 所述各空气喷出孔包括:在顶部按既定的间隔穿设的多个顶孔、在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于向右侧倾斜既定角度的位置处的右侧孔、和在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于与所述右侧孔对称的左侧位置处的左侧孔，所述各有孔管被埋设在从相邻的所述有孔管的右侧孔喷射的所述融雪用空气和从所述左侧孔喷射的所述融雪用空气能够在所述路面的附近处交叉的深度的位置。
5.一种融雪用路面构件，其特征在于，内置有根据权利要求1至4的任意一项所述的路面融雪用排气管构造体，在该路面融雪用排气管构造体的上方，形成有从所述空气喷出孔喷出的空气能够流通的空气流通部。
6.一种路面融雪系统，其特征在于，具有:根据权利要求1至4的任意一项所述的路面融雪用排气管构造体、与该路面融雪用排气管构造体的空气供给口连结并供给所述融雪用空气的空气供给机构、铺设于所述路面融雪用排气管构造体的上方并使从所述空气喷出孔喷出的空气能够向上方流通的空气流通部、和铺设于该空气流通部上的路面。
【文档编号】E01C11/26GK103946451SQ201280038188
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年5月30日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】高野义昭, 大内克行, 富田和彦, 平野繁树 申请人:北水设计咨询股份有限公司
【专利摘要】本发明提供一种路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统，能够将融雪用空气向作为融雪对象的路面下方以与以往相比更为均匀的方式排出，从而抑制融雪不均，且施工容易，能够减少施工时间和施工费用。该路面融雪用排气管构造体具有：在作为融雪对象的路面（5）下的既定范围中铺设的形成有多个空气喷出孔（6）的多根有孔管（7、7）…、将这些有孔管（7、7）…的两端部分别可通气地连结的一对通气用连结管（8、8）、和将这些通气用连结管（8、8）的一端部可通气地连结并且具备供给空气的空气供给口（11）的空气供给管（9），并且，一对通气用连结管（8、8）的另一端部（81）为封闭状态或者利用端部通气管（10）可通气地连结。
【专利说明】路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过向作为融雪对象的路面的下方排出融雪用空气而加热路面来进行融雪的路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统。
【背景技术】
[0002]以往，提出了各种关于路面融雪系统等的发明，其向作为融雪对象的路面的下方排出利用了废热等的融雪用空气，利用该空气的热来加热路面从而进行融雪。
[0003]例如，在日本特开2005-36622号公报中提出了一种暖风融雪装置，利用挡土板对在周面上形成有开口部的筒状构造体的两端面进行遮蔽而形成对流空间部，将供温管和具备排气用风扇的低温管插入到所述筒状构造体内的对流空间部，所述供温管经由管头与具备送风用风扇的暖风管连接，所述筒状构造体的外周以粒状石覆盖(专利文献I)。根据该专利文献I的记载，作为融雪用空气能够利用废热，是无需非常高的运营成本的经济性高的融雪装置。
[0004]此外，在日本特开平1-247602号公报中提出了一种地表冻结以及积雪防止方法，向埋设于地中的具有多个排气孔的排气管送入空气，从排气孔将空气向地表排出，从而防止地表的冻结以及积雪(专利文献2)。根据该专利文献2的记载，不仅能够普遍地非常简易且可靠地防止地表的冻结，还能够防止积雪。
[0005]进而，在日本特开2003-239214号公报中提出了一种铺装路面的融雪系统以及冻结防止系统，以适当的间隔在排水性铺装层的下部设置用于喷出气体的配管而向铺装路面喷出气体(专利文献3)。根据该专利文献3的记载，介质为空气，在地球上哪里都能够得至IJ，施工费用仅为用于送气、喷气的配管费用和压缩机的费用，成本低，在一年之间路面的冻结、积雪次数少的地方，与排水性铺装层并用，可望获得好的投资效果。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献1:日本特开2005-36622号公报。
[0008]专利文献2:日本特开平1-247602号公报。
[0009]专利文献3:日本特开2003-239214号公报。
[0010]发明所要解决的课题
[0011]就路面的融雪而言，作为实践中的重要期待，要求对一定以上的范围尽可能均匀地进行融雪，而不是仅仅对狭小的范围进行融雪。但是，在上述专利文献I至专利文献3所述的各发明中，都没有着眼于解决路面的融雪不均这一点，对此既没有记载也没有暗示。例如在专利文献I中存在下述问题:在向筒状构造体送入空气的供温管的开口端部的附近、和筒状构造体的里侧的挡土板附近，从开口部排出的空气量产生很大的差异。因此，无法均匀地加热作为融雪对象的路面，会产生融雪不均，融雪效率低。
[0012]此外，在专利文献I所述的发明中，为了形成对流空间部而需要在路面下进行深挖，施工困难，并且还存在导致施工时间及施工费用增加的问题。[0013]此外，专利文献2所述的发明也是从送风机单方向地向排气管进行供气，并没有特别考虑融雪不均，容易从排气管的里侧的排气孔排出较多的空气，产生融雪不均。
[0014]进而，在专利文献3中，关于具备喷出孔的配管，也没有就考虑了融雪不均的配置结构等进行记载或暗示。
【发明内容】
[0015]本发明是为了解决这样的问题点而提出的，目的在于提供一种路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及路面融雪系统，能够比以往更均匀地向作为融雪对象的路面下排出融雪用空气，从而能够抑制融雪不均，并且能够使施工容易且减少施工时间及施工费用。
[0016]用于解决课题的方案
[0017]本发明的路面融雪用排气管构造体埋设于作为融雪对象的路面的下方，向该路面排出融雪用空气，所述路面融雪用排气管构造体具有:多根有孔管，铺设于所述作为融雪对象的路面下的既定范围，且形成有多个空气喷出孔；一对通气用连结管，将这些有孔管的两端部分别可通气地连结；以及空气供给管，将这些通气用连结管的一端部可通气地连结且具备供给空气的空气供给口，并且，所述一对通气用连结管的另一端部为封闭状态或者借助端部通气管可通气地连结。
[0018]另外，作为本发明的一种方式，可设计成，多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，并且，这些有孔管被一对所述通气用连结管以及所述空气供给管大致U字状地包围而可通气地构成。
[0019]进而，作为本发明的一种方式，可设计成，多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，这些有孔管被一对所述通气用连结管、所述空气供给管以及所述端部通气管大致环状地包围而可通气地构成。
[0020]此外，作为本发明的一种方式，可设计成，所述各空气喷出孔包括:在顶部按既定的间隔穿设的多个顶孔、在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于向右侧倾斜既定角度的位置处的右侧孔、和在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于与所述右侧孔对称的左侧位置处的左侧孔，所述各有孔管被埋设在从相邻的所述有孔管的右侧孔喷射的所述融雪用空气和从所述左侧孔喷射的所述融雪用空气能够在所述路面的附近处交叉的深度的位置。
[0021]本发明的融雪用路面构件内置有上述路面融雪用排气管构造体，在该路面融雪用排气管构造体的上方，形成有从所述空气喷出孔喷出的空气能够流通的空气流通部。
[0022]另外，本发明的路面融雪系统具有:上述路面融雪用排气管构造体、与该路面融雪用排气管构造体的空气供给口连结并供给所述融雪用空气的空气供给机构、铺设于所述路面融雪用排气管构造体的上方并使从所述空气喷出孔喷出的空气能够向上方流通的空气流通部、和铺设于该空气流通部上的路面。
[0023]发明的效果
[0024]根据本发明，能够比以往更均匀地向作为融雪对象的路面下排出融雪用空气，从而能够抑制融雪不均，并且能使施工容易，且减少施工时间及施工费用。
【专利附图】
【附图说明】[0025]图1是表示本发明的路面融雪系统的一实施方式的示意剖视图。
[0026]图2是表示本实施方式的路面融雪用排气管构造体的概略俯视图。
[0027]图3是表示本实施方式中的有孔管的放大俯视图。
[0028]图4是表示图3中的4A-4A截面的纵剖视图。
[0029]图5是表示图3中的5A-5A截面的纵剖视图。
[0030]图6是表示本发明的路面融雪用排气管构造体的其他的实施方式的概略俯视图。
[0031]图7是表示铺设本实施方式中的有孔管的深度的放大剖视图。
[0032]图8是表示实施例1中的比较例的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0033]图9是表示实施例1中的本发明的路面融雪用排气管构造体的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0034]图10是表示使用图8所示的比较例的模型而利用流体分析得到的管内压力分布的等闻线图。
[0035]图11是表示使用图8所示的比较例的模型而利用流体分析得到的从各空气喷出孔喷射的空气量的三维图表。
[0036]图12是等高线图，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致U字状地包围时的流体分析得到的管内压力分布。
[0037]图13是三维图表，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致U字状地包围时的流体分析得到的从各空气喷出孔喷射的空气量。
[0038]图14是等高线图，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致环状地包围时的流体分析得到的管内压力分布。
[0039]图15是三维图表，表示使用图9所示的本发明的路面融雪用排气管构造体的模型、由有孔管可通气地被大致环状地包围时的流体分析得到的从各空气喷出孔喷射的空气量。
[0040]图16是表示实施例2中的空气喷出孔仅由顶孔构成时的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0041]图17是表示实施例2中的空气喷出孔由顶孔、右侧孔以及左侧孔构成时的模拟仿真中使用的分析模型的立体图。
[0042]图18是表示使用图16以及图17所示的模型而由流体分析得到的从A侧的有孔管的各空气喷出孔喷射的空气量的三维图表。
[0043]图19是表示使用图16以及图17所示的模型而由流体分析得到的从B侧的有孔管的各空气喷出孔喷射的空气量的三维图表。
[0044]图20是拍摄实施例3中使用的路面融雪系统的路面融雪用排气管构造体的数码照片图像。
[0045]图21是表示实施例3中的路面融雪系统的构成的俯视图。
[0046]图22是表示实施例3中的实验日的室外气温、降雪量以及降水量的折线图。
[0047]图23是拍摄实施例3中的实验日的19:03至1:33的路面融雪系统的路面的数码照片图像。
[0048]图24是表示作为本发明的路面融雪用排气管构造体的其他的实施方式而具有长度不同的多根有孔管的情况的概略俯视图。
[0049]附图标记说明
[0050]I…路面融雪系统、2…路面融雪用排气管构造体、3…空气供给机构、4…融雪用路面构件、5…路面、6…空气喷出孔、7…有孔管、8…通气用连结管、9…空气供给管、10...端部通气管、11...空气供给口、12…L字形接头、41…空气流通部、61...顶孔、62...右侧孔、63...左侧孔、81...通气用连结管的另一端部、M…下水道井。
【具体实施方式】
[0051]以下使用【专利附图】
【附图说明】本发明的路面融雪用排气管构造体、融雪用路面构件以及使用这些的路面融雪系统的一实施方式。图1是表不本实施方式的路面融雪系统I的不意剖视图。此外，图2是表示本实施方式的路面融雪用排气管构造体2的俯视图。
[0052]如图1以及图2所示，路面融雪系统I主要包括:路面融雪用排气管构造体2、向该路面融雪用排气管构造体2供给融雪用空气的空气供给机构3、内置所述路面融雪用排气管构造体2并且具有空气流通部41的融雪用路面构件4、和铺设于该融雪用路面构件4的上方的路面5。以下，对各构成部分进行详细说明。
[0053]路面融雪用排气管构造体2埋设于作为融雪对象的路面的下方并排出融雪用空气，如图2所示，具有形成有多个空气喷出孔6的多根有孔管7、连结这些有孔管7的两端部的一对通气用连结管8、8、和连结这些通气用连结管8、8的一端部的空气供给管9。
[0054]有孔管7是在长度方向的整个上表面上形成有多个排出融雪用空气的空气喷出孔6的管。材质为树脂、金 属等，没有特别限定，在本实施方式中由聚氯乙烯管构成。此外，如图2所示，在本实施方式的路面融雪用排气管构造体2中，将形成为相同长度的多根有孔管7、7…以既定的间隔大致平行地并列配置而构成。
[0055]空气喷出孔6配置成，当向有孔管7内供给融雪用空气时，对路面5均等地喷出空气。在本实施方式中，如图3至图5所示，包括顶孔61、右侧孔62、左侧孔63。
[0056]顶孔61是在有孔管7的顶部按既定的间隔穿设的孔，将供给来的空气向大致垂直方向喷出。右侧孔62是在相邻的顶孔61的各中间位置穿设于向右侧倾斜了既定角度的位置处的孔，将供给来的空气向右上方喷出。此外，左侧孔63是在相邻的顶孔61的各中间位置穿设于与右侧孔62对称的左侧位置处的孔，将供给来的空气向左上方喷出。
[0057]从这些空气喷出孔6排出的空气大多以泄露程度的力道被排出，所以无需将顶孔
61、右侧孔62以及左侧孔63严格地定向，但通过有意地使其向各方向喷出，能够更大范围地排气，即便是对位于一有孔管与相邻设置的其他有孔管7之间的间隙上方的路面5，也能够有效地供给空气，进行融雪。
[0058]通气用连结管8是用于向各有孔管7、7...供给融雪用空气的管，将相邻的有孔管7可通气地连结。如图2所示，所述通气用连结管8成对地使用，连结于各有孔管7、7…的两端部。在本实施方式中，对于如上所述地并列配置的多根有孔管7、7...，利用形成为直线状的一对通气用连结管8、8将各有孔管7、7…以从两端部夹持的方式连结。
[0059]此外，在各通气用连结管8、8的一端部连结空气供给管9，另一端部81为封闭状态或者另外连结端部通气管10。以下说明空气供给管9以及各通气用连结管8、8的另一端部81的结构。[0060]空气供给管9是将通气用连结管8的一端部可流通地连结、并且具备供给空气的空气供给口 11的管。在本实施方式中，如图2所示，通气用连结管8和空气供给管9利用L字形的接头12连结。另外，通气用连结管8以及空气供给管9的连结不限于由L字形的接头12实现，也可以利用焊接、粘接等方式连结，还可以将通气用连结管8以及空气供给管9 一体地形成。
[0061]空气供给口 11是将融雪用空气取入路面融雪用排气管构造体2内的取入口，如图1以及图2所示与空气供给机构3连结。本实施方式中，设置在空气供给管10的大致中央部或其附近，以便能够对一对通气用连结管8、8各自均等地供给融雪用空气。
[0062]此外，本实施方式中的各通气用连结管8、8的另一端部81如图2所示，为封闭状态。这样，各有孔管7、7…被可通气的一对通气用连结管8、8以及空气供给管9大致U字状包围。
[0063]另一方面，作为路面融雪用排气管构造体2的其他的实施方式，也可以如图6所示，将各通气用连结管8、8的另一端部81另外用端部通气管10可通气地连结。此时，各有孔管7、7…被可通气的一对通气用连结管8、8、空气供给管9以及端部通气管10大致环状地包围。
[0064]此外，路面融雪用排气管构造体2如图1所示内置于融雪用路面构件4。本实施方式中的融雪用路面构件4是将粒状物利用混凝土等固定而形成的路面构件。此外，在内置的路面融雪用排气管构造体2的上方，形成有使从该路面融雪用排气管构造体2喷出的融雪用空气流通的空气流通部41。如图1以及图7所示，本实施方式的空气流通部41由各粒状物之间网眼状地分支的空隙形成。即，空气流通部41只要是能使从有孔管7的空气喷出孔6排出的空气流通到路面5上的结构则没有特别限定，例如可以构成为预先制成块状的融雪用路面构件4，也可以通过铺设砂砾等而形成空气能够流通的间隙的施工工程来构成。
[0065]此外，希望路面融雪用排气管构造体2的埋设位置为下述位置:透过空气流通部41的融雪用空气尽可能与路面5整体接触。例如如图7所示，希望为从相邻的有孔管7、7的右侧孔62排出的融雪用空气、和从左侧孔63排出的融雪用空气在路面5的附近能够交叉的深度。
[0066]空气供给机构3与空气供给口 11连结而用于供给融雪用空气，具有空气供给用的泵。作为空气供给机构3而使用的泵没有特别限定，可考虑空气量、设置场所等而适当地选择。
[0067]另外，融雪用空气由于要作为融雪用的热源所以需要具有0°C以上的温度，但供给源没有特别限定。例如，可利用如温泉的废热、下水的废热、来自一般住宅的废热、来自大厦等商业施设或地铁等公共施设的废热、来自工厂的废热以及地热等那样通过热交换被加热了的空气等。
[0068]路面5只要是铺设在融雪用路面构件4的上方、能够利用供给至路面5下的空气的作用进行融雪的构造则没有特别限定，可以是将空气积存于路面5下方来加热路面5从而融雪的构造，也可以是使空气透过路面5而加热路面5并排出到路面5上方而直接吹到雪上来融雪的构 造。例如可以举出柏油、混凝土、透水性混凝土、木屑、草坪、砂砾，砂等。另外，本发明中的路面是不仅包括用于汽车的行驶及人等步行的道路，还包括停车场、庭院、田地、运动场等的广泛的概念。[0069]接着，与融雪用空气的流动一起说明本实施方式的路面融雪用排气管构造体2、融雪用路面构件4以及路面融雪系统I中的各构成部分的作用。
[0070]首先，空气供给机构3从供给源吸引具有0°C以上的温度的融雪用空气，将该空气从空气供给口 11向路面融雪用排气管构造体2内供给。
[0071]供给来的空气在空气供给管9中向左右分开流动，分别被供给至一对通气用连结管8、8。在本实施方式中，空气供给口 11设置于空气供给管9的大致中央位置，所以到各通气用连结管8、8的距离大致相等，分别供给等量程度的空气。
[0072]此外，各通气用连结管8、8的另一端部81为封闭状态或者设置有端部通气管10，从而能够借助最为接近另一端部81的有孔管7或者端部通气管10而通气。因此，能够避免送入各通气用连结管8、8的空气偏向另一端部81侦U。
[0073]即，多根有孔管7、7…构成为，从可通气的围成大致U字状或者大致环状的管接受空气的供给，从而向各有孔管7、7…供给的空气量不产生大的差异。
[0074]接着，供给至各通气用连结管8、8的空气被从各有孔管7、7…的两端部供给，并从各空气喷出孔6、6…向空 气流通部41喷出。通过从有孔管7的两端部供给空气，容易将有孔管7内的气压保持为大致恒定，能够使从各空气喷出孔6、6…喷出的空气量接近大致均等。此外，多个空气喷出孔6、6…在有孔管7的整个上表面上大致均匀地穿设，所以从各空气喷出孔6、6…喷出的空气量也不易产生差异。
[0075]此外，在本实施方式中，各有孔管7、7...埋设于从相邻的有孔管7的右侧孔62喷射的融雪用空气和从左侧孔63喷射的融雪用空气在铺设于融雪用路面构件4上方的路面5附近处能够交叉的深度，所以能够向路面5整体分散地喷出空气。此外，空气流通部41在路面融雪用排气管构造体2的上方以网眼状分支，所以使从空气喷出孔6喷出的空气分支，并使其一边以适当的平衡保持空气量一边流通。
[0076]另外，在本实施方式中，作为融雪用路面构件4，通过预先形成空气流通部41，容易在施工现场调整埋设路面融雪用排气管构造体2的深度，能够容易地进行施工。
[0077]利用排到路面5的空气的热加热路面，使堆积于路面5的雪融化。此外，通过构成为能够将融雪用空气排到路面5上方，能够使融雪用空气直接与雪接触从而有效地融雪。
[0078]根据如上所述的本实施方式的路面融雪用排气管构造体2、融雪用路面构件4以及路面融雪系统1，能够得到以下的效果。
[0079]1.能够向多根有孔管7、7…大致均等地供给空气。
[0080]2.能够抑制从各有孔管7的各空气喷出孔6、6…喷出的空气量的不均。
[0081]3.能够抑制向路面5供给的空气量的不均。
[0082]4.能够减轻路面5的融雪不均。
[0083]5.通过将融雪用路面构件4预先制成块状等，能够容易且迅速地施工，能够实现施工时间的缩短以及施工费用的降低。
[0084]实施例1
[0085]接着，对于本发明的路面融雪用排气管构造体2的作用效果，进行了探究实用可能性的实验。在实施例1中，使用流体分析程序进行了将路面融雪用排气管构造体2的多根有孔管7、7…大致U字状或者大致环状地包围而可通气地构成时的流体分析。在本实施例I中使用的热流体分析程序为市售的SolidWorks以及COSMOSFloWorks。[0086]图8以及图9表示在本实施例1的模拟仿真中使用的分析模型。这些模型是使用Solidfforks建模的。图8所示的模型作为比较例，仅将多根有孔管7、7…的一端部利用通气用连结管8连结，使另一端部为封闭状态。此外，将通气用连结管8的一端部作为空气供给口 11 (图8的左侧端部)，另一端部81为封闭状态(图8的右侧端部)。另一方面，图9所示的模型作为本发明的路面融雪用排气管构造体2的一例，是将多根有孔管7用空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10大致环状地包围而可通气地连结的模型。此外，在空气供给管9的大致中央部设置空气供给口 11。另外，将多根有孔管7、7…大致U字状地包围而可通气地构成的模拟仿真利用图9所示的模型，通过设定使一对通气用连结管8、8的端部通气管10侧的端部为封闭状态的边界条件来进行。
[0087]在此说明各模型共同的条件。首先，有孔管7的长度为2300mm。有孔管7的根数为15根，以300mm的间隔平行地排列。另外，对各有孔管7，为了识别而从空气供给口 11侧起依次标注从A到O的标记。
[0088]通气用连通管8的长度为4750mm。此外，空气供给口 11的口径为107mm。
[0089]各有孔管7的空气喷出孔6仅由顶孔61构成，孔径为10.5mm。此外，孔彼此的间距为100mm，一根有孔管上形成21个。另外，在各空气喷出孔6上，分别依次标注从I到21的标记。
[0090]使用以上的模型，将空气供给口 11处的空气的供给量设为0.0425m3/s，利用COSMOSFlofforks进行流体分析。分析结果如以下所示。
[0091]图10是以等高线表示使用图8所示的比较例的模型进行流体分析得到的管内压力分布的图。此外，图11是将从此时的各空气喷出孔6、6…喷出的空气的流量以三维图表形式示出的图。
[0092]如图10所示，通气用连结管8内的压力具有随着从空气供给口(图10的左侧)向处于封闭状态的通气用连结管8的另一端部81侧(图10的右侧)前进而变高的倾向。
[0093]此外，各有孔管7、7...内的压力具有随着从与通气用连结管8连结的一侧(图10的下侧)向处于封闭状态的有孔管的另一端部侧(图10的上侧)前进而变高的倾向。
[0094]从而能够得出，在图8所示的模型中，具有接近空气供给口 11且接近通气用连结管8处压力低，远离空气供给口 11且远离通气用连结管8处压力高的倾向。
[0095]此外，如图11所示，各空气喷出孔6、6…喷出的空气的流量也表现出跟随管内压力分布的倾向。即，从最接近空气供给口 11以及通气用连结管8的A的21号空气喷出孔6喷出的空气的流量为约5X10_5m3/S，与此相对，从最远离空气供给口 11以及通气用连结管8的O的I号空气喷出孔6喷出的空气的流量为约20X 10_5m3/s。若比较这些流量，则存在约4倍的流量差，从而可知，在图8所示的模型中，无法使来自各空气喷出孔6、6...的流量均
坐寸ο
[0096] 接着，使用图9所示的模型说明将有孔管7可通气地大致U字状地包围时的分析结果。图12是以等高线表示管内的压力分布的图，图13是将从各空气喷出孔6、6...喷出的空气的流量以三维图表形式示出的图。
[0097]如图12所示，各通气用连结管8、8内的压力具有随着从空气供给管9向处于封闭状态的通气用连结管8的另一端部81侧前进而变高的倾向，但该差比比较例小。此外，各有孔管7、7…内的压力即便在两端部和中央部进行比较也几乎没有差异。此外，对于一对通气用连结管8、8彼此的压力差，对应于距空气供给管9的距离而显示为大致同等的值，图12中没有因上下通气用连结管8、8的差别而导致倾向有所差别。
[0098]此外，如图13所示，对于从空气喷出孔6喷出的空气的流量，与通气用连结管8内的压力的倾向同样地，表现出与空气供给管9侧的有孔管7相比，为封闭状态的通气用连结管8的另一端部81侧的有孔管7空气量稍多的倾向。具体而言，从最为接近空气供给管9侦_ A号有孔管7的多个空气喷出孔6、6…喷出的平均流量为约10 X 10_5m3/s，从最为接近通气用连结管8的另一端部81侧的P号有孔管7的多个空气喷出孔6、6...喷出的平均流量为约 15Xl(T5m3/s。 [0099]如上所述，比较例中空气量的差最大约4倍，与此相对，本发明的将有孔管7大致U字状地包围时的空气量的差被抑制为最大约1.5倍左右。
[0100]此外，有孔管7内的各空气喷出孔6、6…彼此的空气量几乎没有产生差异。
[0101]图14以及图15是使用图9所示的模型、将多根有孔管7、7...可通气地大致环状地包围时的分析结果，表不管内的压力分布的等闻线以及从各空气喷出孔6、6…喷出的空气的流量的三维图表。
[0102]如图14所示，空气还向端部通气管10通气，与图12的将有孔管可通气地大致U字状地包围时相同，通气用连结管8内的压力显示出随着从空气供给管9向端部通气管10前进而稍微变高的倾向，但与比较例相比该差小。
[0103]此外，如图15所示，对于各空气喷出孔6、6…处喷出的空气的流量，也显示出与将多根有孔管7、7...可通气地大致U字状地包围时相同的倾向，从最接近空气供给管9侧的A号有孔管7的各空气喷出孔6、6…喷出的平均流量为约10m3/s，从最接近端部通气管11的P号有孔管7的各空气喷出孔6、6…喷出的平均流量为约15m3/s。此外，有孔管7内的各空气喷出孔6、6…彼此的空气量几乎没有产生差异。
[0104]由以上可知，通过在多根有孔管7、7…的两端部设置一对通气用连结管8、8，能够减小有孔管7内的压力差，能够使各空气喷出孔6、6...的空气的喷出量接近为大致均等。此外，可知通过将多根有孔管7、7…利用空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10可通气地大致U字状或者大致环状地包围，能够降低对各有孔管7、7…供给的空气量的差。
[0105]实施例2
[0106]在实施例2中，使用流体分析程序对形成在有孔管7上的空气喷出孔6的个数和空气喷出量进行模拟仿真。使用的热流体分析程序为与实施例1相同的SolidWorks以及COSMOSFlofforksο
[0107]图16以及图17表示本实施例2的模拟仿真中使用的分析模型。图16所示的模型中，路面融雪用排气管构造体2中的空气喷出孔6仅由顶孔61构成。另一方面，图17所示的模型中，路面融雪用排气管构造体2中的空气喷出孔6由顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63构成。
[0108]说明各模型共同的条件。首先，有孔管7的长度为2300mm。有孔管7的根数为两根，以300mm的间隔平行地排列。另外，对各有孔管7、7，分别从空气供给管9侧起依次标注A以及B的标记。此外，通气用连通管8的长度为900mm，空气供给口 11的口径为107mm。
[0109]有孔管7的空气喷出孔6在各模型中不同。首先，在图16所示的空气喷出孔6仅为顶孔61的模型中，孔径为10.5mm。此外，孔彼此的间距为100mm，在各有孔管7、7上各穿设21个。此时的有孔管7，一根上的各空气喷出孔6、6...的总面积为1818mm2。另外，对各空气喷出孔6，分别依次地标注从I到21的标记。
[0110]另一方面，在图17所示的空气喷出孔6包括顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63的模型中，孔径全部为6mm。顶孔彼此的间距为100mm，各有孔管7、7上各穿设21个。对各自的顶孔依次标注从I到21的标记。
[0111]此外，右侧孔62在相邻的顶孔61的中间穿设在向右侧倾斜45度角的位置处。右侧孔62彼此的间距为100mm，在各有孔管7、7上各穿设22个。左侧孔63穿设在与右侧孔62对称的左侧的位置处，在各有孔管7上各穿设22个。从而，有孔管7 —根上的各空气喷出孔6、6…的总面积为1838mm2，为与图16所示的空气喷出孔仅为顶孔的模型中的各空气喷出孔6、6…的总面积大致相同的面积。
[0112]使用以上的模型，将空气供给口 11处的空气的供给量设为0.00566m3/s，利用COSMOSFlofforks进行流体分析。分析结果如下所示。
[0113]图18是将各模型中的、从A号有孔管7的各空气喷出孔6、6...喷出的空气的流量以三维图表形式示出的图。
[0114]如图18所示，在图16所示的空气喷出孔6仅为顶孔6的模型中，从各空气喷出孔
6、6…喷出的空气量存在不均。
[0115]另一方面，在图17所示的空气喷出孔6由顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63构成的模型中，从各顶孔61喷出的空气量、从各右侧孔62喷出的空气量以及从各左侧孔63喷出的空气量中未发现大的不均。
[0116]此外，若比较顶孔61和右侧孔62的平均空气量，则从右侧孔62喷出的空气量稍多，但没有大的差异。同样地，若比较顶孔61和左侧孔63的平均空气量，则从左侧孔63喷出的空气量稍多，但没有大的差异。此外，若比较右侧孔62和左侧孔63的平均空气量，则大致相同。此外，如图19所示，在B号有孔管7中也为同样的倾向。
[0117]由以上可知,关于空气喷出孔6,在一根有孔管7上的各空气喷出孔6、6…的总面积相同时，通过增多空气喷出孔6的数量，能够使从各空气喷出孔6、6…喷出的空气的量接近均等。
[0118]实施例3
[0119]在实施例3中，制成图20所示的、使用了本发明的路面融雪用排气管构造体2的路面融雪系统1，实际地埋设于路面5下而进行了路面融雪系统I的融雪效果的实证实验。
[0120]本实施例3中的路面融雪用排气管构造体2如图21所示，将多根有孔管7、7…用空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10大致环状地可通气地包围。而且，将作为融雪对象的范围分为四个区块，对各区块的每一个配置大致环状的路面融雪用排气管构造体2。
[0121]本实施例3中的有孔管7由内径约50mm、长度2300mm的聚氯乙烯制的管形成。此外，空气喷出孔6由顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63构成。顶孔61、右侧孔62以及左侧孔63的孔径为约5mm。此外，顶孔彼此的间距为100mm，一根有孔管上穿设21个。右侧孔62以及左侧孔63在相邻的顶孔61的中间穿设在向左右以约60度的角度倾斜的位置处。
[0122]此外，空气供给管9、一对通气用连结管8、8以及端部通气管10由内径约IOOmm的聚氯乙烯制的管形成。
[0123]空气供给管9的空气供给口 11与空气供给机构3连结。此外，空气供给机构3连结于下水流过的下水道井M内，将被下水加热后的空气用作融雪用空气。下水道井M内的空气的温度为大约20°C。
[0124]空气流通部41通过在路面融雪用排气管构造体2的周围铺设砂砾而形成。进而，在空气流通部41的上方，作为路面5而铺设透水性混凝土，形成将融雪用空气向路面5上方喷出的构造。
[0125]通过一直将该下水道井M内的空气向路面融雪用排气管构造体2供给而进行实验。
[0126]图22是表示实验日的室外气温、降雪量以及降水量的图表。如该图表所示，在实验日，从19:00到23:00下了雪。
[0127]图23是拍摄实验日的路面得到的数码照片图像。图23 (a)到图23 (η)将从19:03到次日的1:33以30分钟的时间间隔拍摄到的图像按时间排列。
[0128]如图23 Ca)所示，在开始降雪的19:03，在路面5上无法确认到积雪。30分钟后的图23 (b)中，路面5上开始积雪。
[0129]如图22所示，此后，雪持续下到23:00。在图23中，图23 (b)到图23 (i)相当于该时间带，其间能够确认到路面5上的积雪。其间的降雪量为大约8cm，虽然在进行融雪，但是无法将全部雪融化掉，从而是有积雪的状态。
[0130]此后，在降雪停止后大约30分钟后，如图23 (j)所示，路面5上的雪融化，开始看到路面5。然后，如图23 (η)所示，在降雪停止后大约2小时30分钟后的1:33，路面5上的雪基本上全部融化。
[0131]如上所述，本实施例3中的实证实验中，用大约2小时30分钟将8cm左右的降雪量成功融化掉。这是与以往的使用电热线的道路加热系统同等的融雪能力。但是，本发明的路面融雪系统I所需要的能量仅为驱动空气供给机构3的能量，与以往的使用电热线的道路加热系统相比，是非常省电、能量效率优异的系统。
[0132]此外，在路面融雪系统I中，如图23 (η)所示，融雪不均也非常少，能够将融雪用空气高效地用于融雪，实用性高。
[0133]另外，本发明的路面融雪用排气管构造体2、融雪用路面构件4以及路面融雪系统I不限于前述的实施方式，能够适当地进行变更。
[0134]例如，也可以如实施例3以及图24所示，将作为融雪对象的路面5分为多个区块，对各区块设置模块化了的路面融雪用排气管构造体2。此外，多根有孔管7、7...也可以是图24所示的长度不同的管。此外，虽未图示，但也可以采用将路面融雪用排气管构造体2上下
重叠多层的结构。
【权利要求】
1.一种路面融雪用排气管构造体，埋设于作为融雪对象的路面的下方，向该路面排出融雪用空气，其特征在于， 所述路面融雪用排气管构造体具有:多根有孔管，铺设于所述作为融雪对象的路面下的既定范围，且形成有多个空气喷出孔；一对通气用连结管，将这些有孔管的两端部分别可通气地连结；以及空气供给管，将这些通气用连结管的一端部可通气地连结且具备供给空气的空气供给口，并且，所述一对通气用连结管的另一端部为封闭状态或者借助端部通气管可通气地连结。
2.根据权利要求1所述的路面融雪用排气管构造体，其特征在于， 多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，并且，这些有孔管被一对所述通气用连结管以及所述空气供给管大致U字状地包围而可通气地构成。
3.根据权利要求1所述的路面融雪用排气管构造体，其特征在于， 多根所述有孔管以既定的间隔大致平行地并列配置，这些有孔管被一对所述通气用连结管、所述空气供给管以及所述端部通气管大致环状地包围而可通气地构成。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的路面融雪用排气管构造体，其特征在于， 所述各空气喷出孔包括:在顶部按既定的间隔穿设的多个顶孔、在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于向右侧倾斜既定角度的位置处的右侧孔、和在相邻的所述顶孔的各中间位置穿设于与所述右侧孔对称的左侧位置处的左侧孔，所述各有孔管被埋设在从相邻的所述有孔管的右侧孔喷射的所述融雪用空气和从所述左侧孔喷射的所述融雪用空气能够在所述路面的附近处交叉的深度的位置。
5.一种融雪用路面构件，其特征在于，内置有根据权利要求1至4的任意一项所述的路面融雪用排气管构造体，在该路面融雪用排气管构造体的上方，形成有从所述空气喷出孔喷出的空气能够流通的空气流通部。
6.一种路面融雪系统，其特征在于，具有:根据权利要求1至4的任意一项所述的路面融雪用排气管构造体、与该路面融雪用排气管构造体的空气供给口连结并供给所述融雪用空气的空气供给机构、铺设于所述路面融雪用排气管构造体的上方并使从所述空气喷出孔喷出的空气能够向上方流通的空气流通部、和铺设于该空气流通部上的路面。
【文档编号】E01C11/26GK103946451SQ201280038188
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年5月30日 优先权日:2011年5月31日
【发明者】高野义昭, 大内克行, 富田和彦, 平野繁树 申请人:北水设计咨询股份有限公司
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