路面融雪用排氣管構(gòu)造體、融雪用路面構(gòu)件以及路面融雪系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種路面融雪用排氣管構(gòu)造體、融雪用路面構(gòu)件以及路面融雪系統(tǒng)，能夠?qū)⑷谘┯每諝庀蜃鳛槿谘ο蟮穆访嫦路揭耘c以往相比更為均勻的方式排出，從而抑制融雪不均，且施工容易，能夠減少施工時間和施工費用。該路面融雪用排氣管構(gòu)造體具有：在作為融雪對象的路面（5）下的既定范圍中鋪設(shè)的形成有多個空氣噴出孔（6）的多根有孔管（7、7）…、將這些有孔管（7、7）…的兩端部分別可通氣地連結(jié)的一對通氣用連結(jié)管（8、8）、和將這些通氣用連結(jié)管（8、8）的一端部可通氣地連結(jié)并且具備供給空氣的空氣供給口（11）的空氣供給管（9），并且，一對通氣用連結(jié)管（8、8）的另一端部（81）為封閉狀態(tài)或者利用端部通氣管（10）可通氣地連結(jié)。
【專利說明】路面融雪用排氣管構(gòu)造體、融雪用路面構(gòu)件以及路面融雪系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過向作為融雪對象的路面的下方排出融雪用空氣而加熱路面來進行融雪的路面融雪用排氣管構(gòu)造體、融雪用路面構(gòu)件以及路面融雪系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了各種關(guān)于路面融雪系統(tǒng)等的發(fā)明，其向作為融雪對象的路面的下方排出利用了廢熱等的融雪用空氣，利用該空氣的熱來加熱路面從而進行融雪。
[0003]例如，在日本特開2005-36622號公報中提出了一種暖風(fēng)融雪裝置，利用擋土板對在周面上形成有開口部的筒狀構(gòu)造體的兩端面進行遮蔽而形成對流空間部，將供溫管和具備排氣用風(fēng)扇的低溫管插入到所述筒狀構(gòu)造體內(nèi)的對流空間部，所述供溫管經(jīng)由管頭與具備送風(fēng)用風(fēng)扇的暖風(fēng)管連接，所述筒狀構(gòu)造體的外周以粒狀石覆蓋(專利文獻I)。根據(jù)該專利文獻I的記載，作為融雪用空氣能夠利用廢熱，是無需非常高的運營成本的經(jīng)濟性高的融雪裝置。
[0004]此外，在日本特開平1-247602號公報中提出了一種地表凍結(jié)以及積雪防止方法，向埋設(shè)于地中的具有多個排氣孔的排氣管送入空氣，從排氣孔將空氣向地表排出，從而防止地表的凍結(jié)以及積雪(專利文獻2)。根據(jù)該專利文獻2的記載，不僅能夠普遍地非常簡易且可靠地防止地表的凍結(jié)，還能夠防止積雪。
[0005]進而，在日本特開2003-239214號公報中提出了一種鋪裝路面的融雪系統(tǒng)以及凍結(jié)防止系統(tǒng)，以適當?shù)拈g隔在排水性鋪裝層的下部設(shè)置用于噴出氣體的配管而向鋪裝路面噴出氣體(專利文獻3)。根據(jù)該專利文獻3的記載，介質(zhì)為空氣，在地球上哪里都能夠得至IJ，施工費用僅為用于送氣、噴氣的配管費用和壓縮機的費用，成本低，在一年之間路面的凍結(jié)、積雪次數(shù)少的地方，與排水性鋪裝層并用，可望獲得好的投資效果。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2005-36622號公報。
[0008]專利文獻2:日本特開平1-247602號公報。
[0009]專利文獻3:日本特開2003-239214號公報。
[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]就路面的融雪而言，作為實踐中的重要期待，要求對一定以上的范圍盡可能均勻地進行融雪，而不是僅僅對狹小的范圍進行融雪。但是，在上述專利文獻I至專利文獻3所述的各發(fā)明中，都沒有著眼于解決路面的融雪不均這一點，對此既沒有記載也沒有暗示。例如在專利文獻I中存在下述問題:在向筒狀構(gòu)造體送入空氣的供溫管的開口端部的附近、和筒狀構(gòu)造體的里側(cè)的擋土板附近，從開口部排出的空氣量產(chǎn)生很大的差異。因此，無法均勻地加熱作為融雪對象的路面，會產(chǎn)生融雪不均，融雪效率低。
[0012]此外，在專利文獻I所述的發(fā)明中，為了形成對流空間部而需要在路面下進行深挖，施工困難，并且還存在導(dǎo)致施工時間及施工費用增加的問題。[0013]此外，專利文獻2所述的發(fā)明也是從送風(fēng)機單方向地向排氣管進行供氣，并沒有特別考慮融雪不均，容易從排氣管的里側(cè)的排氣孔排出較多的空氣，產(chǎn)生融雪不均。
[0014]進而，在專利文獻3中，關(guān)于具備噴出孔的配管，也沒有就考慮了融雪不均的配置結(jié)構(gòu)等進行記載或暗示。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明是為了解決這樣的問題點而提出的，目的在于提供一種路面融雪用排氣管構(gòu)造體、融雪用路面構(gòu)件以及路面融雪系統(tǒng)，能夠比以往更均勻地向作為融雪對象的路面下排出融雪用空氣，從而能夠抑制融雪不均，并且能夠使施工容易且減少施工時間及施工費用。
[0016]用于解決課題的方案
[0017]本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體埋設(shè)于作為融雪對象的路面的下方，向該路面排出融雪用空氣，所述路面融雪用排氣管構(gòu)造體具有:多根有孔管，鋪設(shè)于所述作為融雪對象的路面下的既定范圍，且形成有多個空氣噴出孔；一對通氣用連結(jié)管，將這些有孔管的兩端部分別可通氣地連結(jié)；以及空氣供給管，將這些通氣用連結(jié)管的一端部可通氣地連結(jié)且具備供給空氣的空氣供給口，并且，所述一對通氣用連結(jié)管的另一端部為封閉狀態(tài)或者借助端部通氣管可通氣地連結(jié)。
[0018]另外，作為本發(fā)明的一種方式，可設(shè)計成，多根所述有孔管以既定的間隔大致平行地并列配置，并且，這些有孔管被一對所述通氣用連結(jié)管以及所述空氣供給管大致U字狀地包圍而可通氣地構(gòu)成。
[0019]進而，作為本發(fā)明的一種方式，可設(shè)計成，多根所述有孔管以既定的間隔大致平行地并列配置，這些有孔管被一對所述通氣用連結(jié)管、所述空氣供給管以及所述端部通氣管大致環(huán)狀地包圍而可通氣地構(gòu)成。
[0020]此外，作為本發(fā)明的一種方式，可設(shè)計成，所述各空氣噴出孔包括:在頂部按既定的間隔穿設(shè)的多個頂孔、在相鄰的所述頂孔的各中間位置穿設(shè)于向右側(cè)傾斜既定角度的位置處的右側(cè)孔、和在相鄰的所述頂孔的各中間位置穿設(shè)于與所述右側(cè)孔對稱的左側(cè)位置處的左側(cè)孔，所述各有孔管被埋設(shè)在從相鄰的所述有孔管的右側(cè)孔噴射的所述融雪用空氣和從所述左側(cè)孔噴射的所述融雪用空氣能夠在所述路面的附近處交叉的深度的位置。
[0021]本發(fā)明的融雪用路面構(gòu)件內(nèi)置有上述路面融雪用排氣管構(gòu)造體，在該路面融雪用排氣管構(gòu)造體的上方，形成有從所述空氣噴出孔噴出的空氣能夠流通的空氣流通部。
[0022]另外，本發(fā)明的路面融雪系統(tǒng)具有:上述路面融雪用排氣管構(gòu)造體、與該路面融雪用排氣管構(gòu)造體的空氣供給口連結(jié)并供給所述融雪用空氣的空氣供給機構(gòu)、鋪設(shè)于所述路面融雪用排氣管構(gòu)造體的上方并使從所述空氣噴出孔噴出的空氣能夠向上方流通的空氣流通部、和鋪設(shè)于該空氣流通部上的路面。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，能夠比以往更均勻地向作為融雪對象的路面下排出融雪用空氣，從而能夠抑制融雪不均，并且能使施工容易，且減少施工時間及施工費用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0025]圖1是表示本發(fā)明的路面融雪系統(tǒng)的一實施方式的示意剖視圖。
[0026]圖2是表示本實施方式的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的概略俯視圖。
[0027]圖3是表示本實施方式中的有孔管的放大俯視圖。
[0028]圖4是表示圖3中的4A-4A截面的縱剖視圖。
[0029]圖5是表示圖3中的5A-5A截面的縱剖視圖。
[0030]圖6是表示本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的其他的實施方式的概略俯視圖。
[0031]圖7是表示鋪設(shè)本實施方式中的有孔管的深度的放大剖視圖。
[0032]圖8是表示實施例1中的比較例的模擬仿真中使用的分析模型的立體圖。
[0033]圖9是表示實施例1中的本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的模擬仿真中使用的分析模型的立體圖。
[0034]圖10是表示使用圖8所示的比較例的模型而利用流體分析得到的管內(nèi)壓力分布的等聞線圖。
[0035]圖11是表示使用圖8所示的比較例的模型而利用流體分析得到的從各空氣噴出孔噴射的空氣量的三維圖表。
[0036]圖12是等高線圖，表示使用圖9所示的本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的模型、由有孔管可通氣地被大致U字狀地包圍時的流體分析得到的管內(nèi)壓力分布。
[0037]圖13是三維圖表，表示使用圖9所示的本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的模型、由有孔管可通氣地被大致U字狀地包圍時的流體分析得到的從各空氣噴出孔噴射的空氣量。
[0038]圖14是等高線圖，表示使用圖9所示的本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的模型、由有孔管可通氣地被大致環(huán)狀地包圍時的流體分析得到的管內(nèi)壓力分布。
[0039]圖15是三維圖表，表示使用圖9所示的本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的模型、由有孔管可通氣地被大致環(huán)狀地包圍時的流體分析得到的從各空氣噴出孔噴射的空氣量。
[0040]圖16是表示實施例2中的空氣噴出孔僅由頂孔構(gòu)成時的模擬仿真中使用的分析模型的立體圖。
[0041]圖17是表示實施例2中的空氣噴出孔由頂孔、右側(cè)孔以及左側(cè)孔構(gòu)成時的模擬仿真中使用的分析模型的立體圖。
[0042]圖18是表示使用圖16以及圖17所示的模型而由流體分析得到的從A側(cè)的有孔管的各空氣噴出孔噴射的空氣量的三維圖表。
[0043]圖19是表示使用圖16以及圖17所示的模型而由流體分析得到的從B側(cè)的有孔管的各空氣噴出孔噴射的空氣量的三維圖表。
[0044]圖20是拍攝實施例3中使用的路面融雪系統(tǒng)的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的數(shù)碼照片圖像。
[0045]圖21是表示實施例3中的路面融雪系統(tǒng)的構(gòu)成的俯視圖。
[0046]圖22是表示實施例3中的實驗日的室外氣溫、降雪量以及降水量的折線圖。
[0047]圖23是拍攝實施例3中的實驗日的19:03至1:33的路面融雪系統(tǒng)的路面的數(shù)碼照片圖像。
[0048]圖24是表示作為本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體的其他的實施方式而具有長度不同的多根有孔管的情況的概略俯視圖。
[0049]附圖標記說明
[0050]I…路面融雪系統(tǒng)、2…路面融雪用排氣管構(gòu)造體、3…空氣供給機構(gòu)、4…融雪用路面構(gòu)件、5…路面、6…空氣噴出孔、7…有孔管、8…通氣用連結(jié)管、9…空氣供給管、10...端部通氣管、11...空氣供給口、12…L字形接頭、41…空氣流通部、61...頂孔、62...右側(cè)孔、63...左側(cè)孔、81...通氣用連結(jié)管的另一端部、M…下水道井。
【具體實施方式】
[0051]以下使用【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體、融雪用路面構(gòu)件以及使用這些的路面融雪系統(tǒng)的一實施方式。圖1是表不本實施方式的路面融雪系統(tǒng)I的不意剖視圖。此外，圖2是表示本實施方式的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的俯視圖。
[0052]如圖1以及圖2所示，路面融雪系統(tǒng)I主要包括:路面融雪用排氣管構(gòu)造體2、向該路面融雪用排氣管構(gòu)造體2供給融雪用空氣的空氣供給機構(gòu)3、內(nèi)置所述路面融雪用排氣管構(gòu)造體2并且具有空氣流通部41的融雪用路面構(gòu)件4、和鋪設(shè)于該融雪用路面構(gòu)件4的上方的路面5。以下，對各構(gòu)成部分進行詳細說明。
[0053]路面融雪用排氣管構(gòu)造體2埋設(shè)于作為融雪對象的路面的下方并排出融雪用空氣，如圖2所示，具有形成有多個空氣噴出孔6的多根有孔管7、連結(jié)這些有孔管7的兩端部的一對通氣用連結(jié)管8、8、和連結(jié)這些通氣用連結(jié)管8、8的一端部的空氣供給管9。
[0054]有孔管7是在長度方向的整個上表面上形成有多個排出融雪用空氣的空氣噴出孔6的管。材質(zhì)為樹脂、金 屬等，沒有特別限定，在本實施方式中由聚氯乙烯管構(gòu)成。此外，如圖2所示，在本實施方式的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2中，將形成為相同長度的多根有孔管7、7…以既定的間隔大致平行地并列配置而構(gòu)成。
[0055]空氣噴出孔6配置成，當向有孔管7內(nèi)供給融雪用空氣時，對路面5均等地噴出空氣。在本實施方式中，如圖3至圖5所示，包括頂孔61、右側(cè)孔62、左側(cè)孔63。
[0056]頂孔61是在有孔管7的頂部按既定的間隔穿設(shè)的孔，將供給來的空氣向大致垂直方向噴出。右側(cè)孔62是在相鄰的頂孔61的各中間位置穿設(shè)于向右側(cè)傾斜了既定角度的位置處的孔，將供給來的空氣向右上方噴出。此外，左側(cè)孔63是在相鄰的頂孔61的各中間位置穿設(shè)于與右側(cè)孔62對稱的左側(cè)位置處的孔，將供給來的空氣向左上方噴出。
[0057]從這些空氣噴出孔6排出的空氣大多以泄露程度的力道被排出，所以無需將頂孔
61、右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63嚴格地定向，但通過有意地使其向各方向噴出，能夠更大范圍地排氣，即便是對位于一有孔管與相鄰設(shè)置的其他有孔管7之間的間隙上方的路面5，也能夠有效地供給空氣，進行融雪。
[0058]通氣用連結(jié)管8是用于向各有孔管7、7...供給融雪用空氣的管，將相鄰的有孔管7可通氣地連結(jié)。如圖2所示，所述通氣用連結(jié)管8成對地使用，連結(jié)于各有孔管7、7…的兩端部。在本實施方式中，對于如上所述地并列配置的多根有孔管7、7...，利用形成為直線狀的一對通氣用連結(jié)管8、8將各有孔管7、7…以從兩端部夾持的方式連結(jié)。
[0059]此外，在各通氣用連結(jié)管8、8的一端部連結(jié)空氣供給管9，另一端部81為封閉狀態(tài)或者另外連結(jié)端部通氣管10。以下說明空氣供給管9以及各通氣用連結(jié)管8、8的另一端部81的結(jié)構(gòu)。[0060]空氣供給管9是將通氣用連結(jié)管8的一端部可流通地連結(jié)、并且具備供給空氣的空氣供給口 11的管。在本實施方式中，如圖2所示，通氣用連結(jié)管8和空氣供給管9利用L字形的接頭12連結(jié)。另外，通氣用連結(jié)管8以及空氣供給管9的連結(jié)不限于由L字形的接頭12實現(xiàn)，也可以利用焊接、粘接等方式連結(jié)，還可以將通氣用連結(jié)管8以及空氣供給管9 一體地形成。
[0061]空氣供給口 11是將融雪用空氣取入路面融雪用排氣管構(gòu)造體2內(nèi)的取入口，如圖1以及圖2所示與空氣供給機構(gòu)3連結(jié)。本實施方式中，設(shè)置在空氣供給管10的大致中央部或其附近，以便能夠?qū)σ粚ν庥眠B結(jié)管8、8各自均等地供給融雪用空氣。
[0062]此外，本實施方式中的各通氣用連結(jié)管8、8的另一端部81如圖2所示，為封閉狀態(tài)。這樣，各有孔管7、7…被可通氣的一對通氣用連結(jié)管8、8以及空氣供給管9大致U字狀包圍。
[0063]另一方面，作為路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的其他的實施方式，也可以如圖6所示，將各通氣用連結(jié)管8、8的另一端部81另外用端部通氣管10可通氣地連結(jié)。此時，各有孔管7、7…被可通氣的一對通氣用連結(jié)管8、8、空氣供給管9以及端部通氣管10大致環(huán)狀地包圍。
[0064]此外，路面融雪用排氣管構(gòu)造體2如圖1所示內(nèi)置于融雪用路面構(gòu)件4。本實施方式中的融雪用路面構(gòu)件4是將粒狀物利用混凝土等固定而形成的路面構(gòu)件。此外，在內(nèi)置的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的上方，形成有使從該路面融雪用排氣管構(gòu)造體2噴出的融雪用空氣流通的空氣流通部41。如圖1以及圖7所示，本實施方式的空氣流通部41由各粒狀物之間網(wǎng)眼狀地分支的空隙形成。即，空氣流通部41只要是能使從有孔管7的空氣噴出孔6排出的空氣流通到路面5上的結(jié)構(gòu)則沒有特別限定，例如可以構(gòu)成為預(yù)先制成塊狀的融雪用路面構(gòu)件4，也可以通過鋪設(shè)砂礫等而形成空氣能夠流通的間隙的施工工程來構(gòu)成。
[0065]此外，希望路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的埋設(shè)位置為下述位置:透過空氣流通部41的融雪用空氣盡可能與路面5整體接觸。例如如圖7所示，希望為從相鄰的有孔管7、7的右側(cè)孔62排出的融雪用空氣、和從左側(cè)孔63排出的融雪用空氣在路面5的附近能夠交叉的深度。
[0066]空氣供給機構(gòu)3與空氣供給口 11連結(jié)而用于供給融雪用空氣，具有空氣供給用的泵。作為空氣供給機構(gòu)3而使用的泵沒有特別限定，可考慮空氣量、設(shè)置場所等而適當?shù)剡x擇。
[0067]另外，融雪用空氣由于要作為融雪用的熱源所以需要具有0°C以上的溫度，但供給源沒有特別限定。例如，可利用如溫泉的廢熱、下水的廢熱、來自一般住宅的廢熱、來自大廈等商業(yè)施設(shè)或地鐵等公共施設(shè)的廢熱、來自工廠的廢熱以及地?zé)岬饶菢油ㄟ^熱交換被加熱了的空氣等。
[0068]路面5只要是鋪設(shè)在融雪用路面構(gòu)件4的上方、能夠利用供給至路面5下的空氣的作用進行融雪的構(gòu)造則沒有特別限定，可以是將空氣積存于路面5下方來加熱路面5從而融雪的構(gòu)造，也可以是使空氣透過路面5而加熱路面5并排出到路面5上方而直接吹到雪上來融雪的構(gòu) 造。例如可以舉出柏油、混凝土、透水性混凝土、木屑、草坪、砂礫，砂等。另外，本發(fā)明中的路面是不僅包括用于汽車的行駛及人等步行的道路，還包括停車場、庭院、田地、運動場等的廣泛的概念。[0069]接著，與融雪用空氣的流動一起說明本實施方式的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2、融雪用路面構(gòu)件4以及路面融雪系統(tǒng)I中的各構(gòu)成部分的作用。
[0070]首先，空氣供給機構(gòu)3從供給源吸引具有0°C以上的溫度的融雪用空氣，將該空氣從空氣供給口 11向路面融雪用排氣管構(gòu)造體2內(nèi)供給。
[0071]供給來的空氣在空氣供給管9中向左右分開流動，分別被供給至一對通氣用連結(jié)管8、8。在本實施方式中，空氣供給口 11設(shè)置于空氣供給管9的大致中央位置，所以到各通氣用連結(jié)管8、8的距離大致相等，分別供給等量程度的空氣。
[0072]此外，各通氣用連結(jié)管8、8的另一端部81為封閉狀態(tài)或者設(shè)置有端部通氣管10，從而能夠借助最為接近另一端部81的有孔管7或者端部通氣管10而通氣。因此，能夠避免送入各通氣用連結(jié)管8、8的空氣偏向另一端部81偵U。
[0073]即，多根有孔管7、7…構(gòu)成為，從可通氣的圍成大致U字狀或者大致環(huán)狀的管接受空氣的供給，從而向各有孔管7、7…供給的空氣量不產(chǎn)生大的差異。
[0074]接著，供給至各通氣用連結(jié)管8、8的空氣被從各有孔管7、7…的兩端部供給，并從各空氣噴出孔6、6…向空 氣流通部41噴出。通過從有孔管7的兩端部供給空氣，容易將有孔管7內(nèi)的氣壓保持為大致恒定，能夠使從各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣量接近大致均等。此外，多個空氣噴出孔6、6…在有孔管7的整個上表面上大致均勻地穿設(shè)，所以從各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣量也不易產(chǎn)生差異。
[0075]此外，在本實施方式中，各有孔管7、7...埋設(shè)于從相鄰的有孔管7的右側(cè)孔62噴射的融雪用空氣和從左側(cè)孔63噴射的融雪用空氣在鋪設(shè)于融雪用路面構(gòu)件4上方的路面5附近處能夠交叉的深度，所以能夠向路面5整體分散地噴出空氣。此外，空氣流通部41在路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的上方以網(wǎng)眼狀分支，所以使從空氣噴出孔6噴出的空氣分支，并使其一邊以適當?shù)钠胶獗３挚諝饬恳贿吜魍ā?br> [0076]另外，在本實施方式中，作為融雪用路面構(gòu)件4，通過預(yù)先形成空氣流通部41，容易在施工現(xiàn)場調(diào)整埋設(shè)路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的深度，能夠容易地進行施工。
[0077]利用排到路面5的空氣的熱加熱路面，使堆積于路面5的雪融化。此外，通過構(gòu)成為能夠?qū)⑷谘┯每諝馀诺铰访?上方，能夠使融雪用空氣直接與雪接觸從而有效地融雪。
[0078]根據(jù)如上所述的本實施方式的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2、融雪用路面構(gòu)件4以及路面融雪系統(tǒng)1，能夠得到以下的效果。
[0079]1.能夠向多根有孔管7、7…大致均等地供給空氣。
[0080]2.能夠抑制從各有孔管7的各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣量的不均。
[0081]3.能夠抑制向路面5供給的空氣量的不均。
[0082]4.能夠減輕路面5的融雪不均。
[0083]5.通過將融雪用路面構(gòu)件4預(yù)先制成塊狀等，能夠容易且迅速地施工，能夠?qū)崿F(xiàn)施工時間的縮短以及施工費用的降低。
[0084]實施例1
[0085]接著，對于本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的作用效果，進行了探究實用可能性的實驗。在實施例1中，使用流體分析程序進行了將路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的多根有孔管7、7…大致U字狀或者大致環(huán)狀地包圍而可通氣地構(gòu)成時的流體分析。在本實施例I中使用的熱流體分析程序為市售的SolidWorks以及COSMOSFloWorks。[0086]圖8以及圖9表示在本實施例1的模擬仿真中使用的分析模型。這些模型是使用Solidfforks建模的。圖8所示的模型作為比較例，僅將多根有孔管7、7…的一端部利用通氣用連結(jié)管8連結(jié)，使另一端部為封閉狀態(tài)。此外，將通氣用連結(jié)管8的一端部作為空氣供給口 11 (圖8的左側(cè)端部)，另一端部81為封閉狀態(tài)(圖8的右側(cè)端部)。另一方面，圖9所示的模型作為本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的一例，是將多根有孔管7用空氣供給管9、一對通氣用連結(jié)管8、8以及端部通氣管10大致環(huán)狀地包圍而可通氣地連結(jié)的模型。此外，在空氣供給管9的大致中央部設(shè)置空氣供給口 11。另外，將多根有孔管7、7…大致U字狀地包圍而可通氣地構(gòu)成的模擬仿真利用圖9所示的模型，通過設(shè)定使一對通氣用連結(jié)管8、8的端部通氣管10側(cè)的端部為封閉狀態(tài)的邊界條件來進行。
[0087]在此說明各模型共同的條件。首先，有孔管7的長度為2300mm。有孔管7的根數(shù)為15根，以300mm的間隔平行地排列。另外，對各有孔管7，為了識別而從空氣供給口 11側(cè)起依次標注從A到O的標記。
[0088]通氣用連通管8的長度為4750mm。此外，空氣供給口 11的口徑為107mm。
[0089]各有孔管7的空氣噴出孔6僅由頂孔61構(gòu)成，孔徑為10.5mm。此外，孔彼此的間距為100mm，一根有孔管上形成21個。另外，在各空氣噴出孔6上，分別依次標注從I到21的標記。
[0090]使用以上的模型，將空氣供給口 11處的空氣的供給量設(shè)為0.0425m3/s，利用COSMOSFlofforks進行流體分析。分析結(jié)果如以下所示。
[0091]圖10是以等高線表示使用圖8所示的比較例的模型進行流體分析得到的管內(nèi)壓力分布的圖。此外，圖11是將從此時的各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣的流量以三維圖表形式示出的圖。
[0092]如圖10所示，通氣用連結(jié)管8內(nèi)的壓力具有隨著從空氣供給口(圖10的左側(cè))向處于封閉狀態(tài)的通氣用連結(jié)管8的另一端部81側(cè)(圖10的右側(cè))前進而變高的傾向。
[0093]此外，各有孔管7、7...內(nèi)的壓力具有隨著從與通氣用連結(jié)管8連結(jié)的一側(cè)(圖10的下側(cè))向處于封閉狀態(tài)的有孔管的另一端部側(cè)(圖10的上側(cè))前進而變高的傾向。
[0094]從而能夠得出，在圖8所示的模型中，具有接近空氣供給口 11且接近通氣用連結(jié)管8處壓力低，遠離空氣供給口 11且遠離通氣用連結(jié)管8處壓力高的傾向。
[0095]此外，如圖11所示，各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣的流量也表現(xiàn)出跟隨管內(nèi)壓力分布的傾向。即，從最接近空氣供給口 11以及通氣用連結(jié)管8的A的21號空氣噴出孔6噴出的空氣的流量為約5X10_5m3/S，與此相對，從最遠離空氣供給口 11以及通氣用連結(jié)管8的O的I號空氣噴出孔6噴出的空氣的流量為約20X 10_5m3/s。若比較這些流量，則存在約4倍的流量差，從而可知，在圖8所示的模型中，無法使來自各空氣噴出孔6、6...的流量均
坐寸ο
[0096] 接著，使用圖9所示的模型說明將有孔管7可通氣地大致U字狀地包圍時的分析結(jié)果。圖12是以等高線表示管內(nèi)的壓力分布的圖，圖13是將從各空氣噴出孔6、6...噴出的空氣的流量以三維圖表形式示出的圖。
[0097]如圖12所示，各通氣用連結(jié)管8、8內(nèi)的壓力具有隨著從空氣供給管9向處于封閉狀態(tài)的通氣用連結(jié)管8的另一端部81側(cè)前進而變高的傾向，但該差比比較例小。此外，各有孔管7、7…內(nèi)的壓力即便在兩端部和中央部進行比較也幾乎沒有差異。此外，對于一對通氣用連結(jié)管8、8彼此的壓力差，對應(yīng)于距空氣供給管9的距離而顯示為大致同等的值，圖12中沒有因上下通氣用連結(jié)管8、8的差別而導(dǎo)致傾向有所差別。
[0098]此外，如圖13所示，對于從空氣噴出孔6噴出的空氣的流量，與通氣用連結(jié)管8內(nèi)的壓力的傾向同樣地，表現(xiàn)出與空氣供給管9側(cè)的有孔管7相比，為封閉狀態(tài)的通氣用連結(jié)管8的另一端部81側(cè)的有孔管7空氣量稍多的傾向。具體而言，從最為接近空氣供給管9偵_ A號有孔管7的多個空氣噴出孔6、6…噴出的平均流量為約10 X 10_5m3/s，從最為接近通氣用連結(jié)管8的另一端部81側(cè)的P號有孔管7的多個空氣噴出孔6、6...噴出的平均流量為約 15Xl(T5m3/s。 [0099]如上所述，比較例中空氣量的差最大約4倍，與此相對，本發(fā)明的將有孔管7大致U字狀地包圍時的空氣量的差被抑制為最大約1.5倍左右。
[0100]此外，有孔管7內(nèi)的各空氣噴出孔6、6…彼此的空氣量幾乎沒有產(chǎn)生差異。
[0101]圖14以及圖15是使用圖9所示的模型、將多根有孔管7、7...可通氣地大致環(huán)狀地包圍時的分析結(jié)果，表不管內(nèi)的壓力分布的等聞線以及從各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣的流量的三維圖表。
[0102]如圖14所示，空氣還向端部通氣管10通氣，與圖12的將有孔管可通氣地大致U字狀地包圍時相同，通氣用連結(jié)管8內(nèi)的壓力顯示出隨著從空氣供給管9向端部通氣管10前進而稍微變高的傾向，但與比較例相比該差小。
[0103]此外，如圖15所示，對于各空氣噴出孔6、6…處噴出的空氣的流量，也顯示出與將多根有孔管7、7...可通氣地大致U字狀地包圍時相同的傾向，從最接近空氣供給管9側(cè)的A號有孔管7的各空氣噴出孔6、6…噴出的平均流量為約10m3/s，從最接近端部通氣管11的P號有孔管7的各空氣噴出孔6、6…噴出的平均流量為約15m3/s。此外，有孔管7內(nèi)的各空氣噴出孔6、6…彼此的空氣量幾乎沒有產(chǎn)生差異。
[0104]由以上可知，通過在多根有孔管7、7…的兩端部設(shè)置一對通氣用連結(jié)管8、8，能夠減小有孔管7內(nèi)的壓力差，能夠使各空氣噴出孔6、6...的空氣的噴出量接近為大致均等。此外，可知通過將多根有孔管7、7…利用空氣供給管9、一對通氣用連結(jié)管8、8以及端部通氣管10可通氣地大致U字狀或者大致環(huán)狀地包圍，能夠降低對各有孔管7、7…供給的空氣量的差。
[0105]實施例2
[0106]在實施例2中，使用流體分析程序?qū)π纬稍谟锌坠?上的空氣噴出孔6的個數(shù)和空氣噴出量進行模擬仿真。使用的熱流體分析程序為與實施例1相同的SolidWorks以及COSMOSFlofforksο
[0107]圖16以及圖17表示本實施例2的模擬仿真中使用的分析模型。圖16所示的模型中，路面融雪用排氣管構(gòu)造體2中的空氣噴出孔6僅由頂孔61構(gòu)成。另一方面，圖17所示的模型中，路面融雪用排氣管構(gòu)造體2中的空氣噴出孔6由頂孔61、右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63構(gòu)成。
[0108]說明各模型共同的條件。首先，有孔管7的長度為2300mm。有孔管7的根數(shù)為兩根，以300mm的間隔平行地排列。另外，對各有孔管7、7，分別從空氣供給管9側(cè)起依次標注A以及B的標記。此外，通氣用連通管8的長度為900mm，空氣供給口 11的口徑為107mm。
[0109]有孔管7的空氣噴出孔6在各模型中不同。首先，在圖16所示的空氣噴出孔6僅為頂孔61的模型中，孔徑為10.5mm。此外，孔彼此的間距為100mm，在各有孔管7、7上各穿設(shè)21個。此時的有孔管7，一根上的各空氣噴出孔6、6...的總面積為1818mm2。另外，對各空氣噴出孔6，分別依次地標注從I到21的標記。
[0110]另一方面，在圖17所示的空氣噴出孔6包括頂孔61、右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63的模型中，孔徑全部為6mm。頂孔彼此的間距為100mm，各有孔管7、7上各穿設(shè)21個。對各自的頂孔依次標注從I到21的標記。
[0111]此外，右側(cè)孔62在相鄰的頂孔61的中間穿設(shè)在向右側(cè)傾斜45度角的位置處。右側(cè)孔62彼此的間距為100mm，在各有孔管7、7上各穿設(shè)22個。左側(cè)孔63穿設(shè)在與右側(cè)孔62對稱的左側(cè)的位置處，在各有孔管7上各穿設(shè)22個。從而，有孔管7 —根上的各空氣噴出孔6、6…的總面積為1838mm2，為與圖16所示的空氣噴出孔僅為頂孔的模型中的各空氣噴出孔6、6…的總面積大致相同的面積。
[0112]使用以上的模型，將空氣供給口 11處的空氣的供給量設(shè)為0.00566m3/s，利用COSMOSFlofforks進行流體分析。分析結(jié)果如下所示。
[0113]圖18是將各模型中的、從A號有孔管7的各空氣噴出孔6、6...噴出的空氣的流量以三維圖表形式示出的圖。
[0114]如圖18所示，在圖16所示的空氣噴出孔6僅為頂孔6的模型中，從各空氣噴出孔
6、6…噴出的空氣量存在不均。
[0115]另一方面，在圖17所示的空氣噴出孔6由頂孔61、右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63構(gòu)成的模型中，從各頂孔61噴出的空氣量、從各右側(cè)孔62噴出的空氣量以及從各左側(cè)孔63噴出的空氣量中未發(fā)現(xiàn)大的不均。
[0116]此外，若比較頂孔61和右側(cè)孔62的平均空氣量，則從右側(cè)孔62噴出的空氣量稍多，但沒有大的差異。同樣地，若比較頂孔61和左側(cè)孔63的平均空氣量，則從左側(cè)孔63噴出的空氣量稍多，但沒有大的差異。此外，若比較右側(cè)孔62和左側(cè)孔63的平均空氣量，則大致相同。此外，如圖19所示，在B號有孔管7中也為同樣的傾向。
[0117]由以上可知,關(guān)于空氣噴出孔6,在一根有孔管7上的各空氣噴出孔6、6…的總面積相同時，通過增多空氣噴出孔6的數(shù)量，能夠使從各空氣噴出孔6、6…噴出的空氣的量接近均等。
[0118]實施例3
[0119]在實施例3中，制成圖20所示的、使用了本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的路面融雪系統(tǒng)1，實際地埋設(shè)于路面5下而進行了路面融雪系統(tǒng)I的融雪效果的實證實驗。
[0120]本實施例3中的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2如圖21所示，將多根有孔管7、7…用空氣供給管9、一對通氣用連結(jié)管8、8以及端部通氣管10大致環(huán)狀地可通氣地包圍。而且，將作為融雪對象的范圍分為四個區(qū)塊，對各區(qū)塊的每一個配置大致環(huán)狀的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2。
[0121]本實施例3中的有孔管7由內(nèi)徑約50mm、長度2300mm的聚氯乙烯制的管形成。此外，空氣噴出孔6由頂孔61、右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63構(gòu)成。頂孔61、右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63的孔徑為約5mm。此外，頂孔彼此的間距為100mm，一根有孔管上穿設(shè)21個。右側(cè)孔62以及左側(cè)孔63在相鄰的頂孔61的中間穿設(shè)在向左右以約60度的角度傾斜的位置處。
[0122]此外，空氣供給管9、一對通氣用連結(jié)管8、8以及端部通氣管10由內(nèi)徑約IOOmm的聚氯乙烯制的管形成。
[0123]空氣供給管9的空氣供給口 11與空氣供給機構(gòu)3連結(jié)。此外，空氣供給機構(gòu)3連結(jié)于下水流過的下水道井M內(nèi)，將被下水加熱后的空氣用作融雪用空氣。下水道井M內(nèi)的空氣的溫度為大約20°C。
[0124]空氣流通部41通過在路面融雪用排氣管構(gòu)造體2的周圍鋪設(shè)砂礫而形成。進而，在空氣流通部41的上方，作為路面5而鋪設(shè)透水性混凝土，形成將融雪用空氣向路面5上方噴出的構(gòu)造。
[0125]通過一直將該下水道井M內(nèi)的空氣向路面融雪用排氣管構(gòu)造體2供給而進行實驗。
[0126]圖22是表示實驗日的室外氣溫、降雪量以及降水量的圖表。如該圖表所示，在實驗日，從19:00到23:00下了雪。
[0127]圖23是拍攝實驗日的路面得到的數(shù)碼照片圖像。圖23 (a)到圖23 (η)將從19:03到次日的1:33以30分鐘的時間間隔拍攝到的圖像按時間排列。
[0128]如圖23 Ca)所示，在開始降雪的19:03，在路面5上無法確認到積雪。30分鐘后的圖23 (b)中，路面5上開始積雪。
[0129]如圖22所示，此后，雪持續(xù)下到23:00。在圖23中，圖23 (b)到圖23 (i)相當于該時間帶，其間能夠確認到路面5上的積雪。其間的降雪量為大約8cm，雖然在進行融雪，但是無法將全部雪融化掉，從而是有積雪的狀態(tài)。
[0130]此后，在降雪停止后大約30分鐘后，如圖23 (j)所示，路面5上的雪融化，開始看到路面5。然后，如圖23 (η)所示，在降雪停止后大約2小時30分鐘后的1:33，路面5上的雪基本上全部融化。
[0131]如上所述，本實施例3中的實證實驗中，用大約2小時30分鐘將8cm左右的降雪量成功融化掉。這是與以往的使用電熱線的道路加熱系統(tǒng)同等的融雪能力。但是，本發(fā)明的路面融雪系統(tǒng)I所需要的能量僅為驅(qū)動空氣供給機構(gòu)3的能量，與以往的使用電熱線的道路加熱系統(tǒng)相比，是非常省電、能量效率優(yōu)異的系統(tǒng)。
[0132]此外，在路面融雪系統(tǒng)I中，如圖23 (η)所示，融雪不均也非常少，能夠?qū)⑷谘┯每諝飧咝У赜糜谌谘瑢嵱眯愿摺?br> [0133]另外，本發(fā)明的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2、融雪用路面構(gòu)件4以及路面融雪系統(tǒng)I不限于前述的實施方式，能夠適當?shù)剡M行變更。
[0134]例如，也可以如實施例3以及圖24所示，將作為融雪對象的路面5分為多個區(qū)塊，對各區(qū)塊設(shè)置模塊化了的路面融雪用排氣管構(gòu)造體2。此外，多根有孔管7、7...也可以是圖24所示的長度不同的管。此外，雖未圖示，但也可以采用將路面融雪用排氣管構(gòu)造體2上下
重疊多層的結(jié)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種路面融雪用排氣管構(gòu)造體，埋設(shè)于作為融雪對象的路面的下方，向該路面排出融雪用空氣，其特征在于， 所述路面融雪用排氣管構(gòu)造體具有:多根有孔管，鋪設(shè)于所述作為融雪對象的路面下的既定范圍，且形成有多個空氣噴出孔；一對通氣用連結(jié)管，將這些有孔管的兩端部分別可通氣地連結(jié)；以及空氣供給管，將這些通氣用連結(jié)管的一端部可通氣地連結(jié)且具備供給空氣的空氣供給口，并且，所述一對通氣用連結(jié)管的另一端部為封閉狀態(tài)或者借助端部通氣管可通氣地連結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面融雪用排氣管構(gòu)造體，其特征在于， 多根所述有孔管以既定的間隔大致平行地并列配置，并且，這些有孔管被一對所述通氣用連結(jié)管以及所述空氣供給管大致U字狀地包圍而可通氣地構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面融雪用排氣管構(gòu)造體，其特征在于， 多根所述有孔管以既定的間隔大致平行地并列配置，這些有孔管被一對所述通氣用連結(jié)管、所述空氣供給管以及所述端部通氣管大致環(huán)狀地包圍而可通氣地構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項所述的路面融雪用排氣管構(gòu)造體，其特征在于， 所述各空氣噴出孔包括:在頂部按既定的間隔穿設(shè)的多個頂孔、在相鄰的所述頂孔的各中間位置穿設(shè)于向右側(cè)傾斜既定角度的位置處的右側(cè)孔、和在相鄰的所述頂孔的各中間位置穿設(shè)于與所述右側(cè)孔對稱的左側(cè)位置處的左側(cè)孔，所述各有孔管被埋設(shè)在從相鄰的所述有孔管的右側(cè)孔噴射的所述融雪用空氣和從所述左側(cè)孔噴射的所述融雪用空氣能夠在所述路面的附近處交叉的深度的位置。
5.一種融雪用路面構(gòu)件，其特征在于，內(nèi)置有根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項所述的路面融雪用排氣管構(gòu)造體，在該路面融雪用排氣管構(gòu)造體的上方，形成有從所述空氣噴出孔噴出的空氣能夠流通的空氣流通部。
6.一種路面融雪系統(tǒng)，其特征在于，具有:根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項所述的路面融雪用排氣管構(gòu)造體、與該路面融雪用排氣管構(gòu)造體的空氣供給口連結(jié)并供給所述融雪用空氣的空氣供給機構(gòu)、鋪設(shè)于所述路面融雪用排氣管構(gòu)造體的上方并使從所述空氣噴出孔噴出的空氣能夠向上方流通的空氣流通部、和鋪設(shè)于該空氣流通部上的路面。
【文檔編號】E01C11/26GK103946451SQ201280038188
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月31日
【發(fā)明者】高野義昭, 大內(nèi)克行, 富田和彥, 平野繁樹 申請人:北水設(shè)計咨詢股份有限公司