JPH0653610U - 路面冷却設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路面のアスファルト舗装が軟化して轍が生じ
ることを防止する。 【構成】 車道２のうち主たる車輪接地部分４の下側に
ヒートパイプ５の一方の端部を埋設し、かつその他方の
端部を大気中などの温度が低くかつ前記端部より高い位
置に配置する。路面３の熱はヒートパイプ５によって大
気中に放出されるので、路面３の温度上昇が抑制され、
その結果、路面３が軟化して轍が生じることが防止され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はアスファルト舗装した路面をヒートパイプを介して冷却する設備に 関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

車両が通行する一般の道路は、炉床の上に路盤を形成するとともに、更にその 上にアスファルト舗装やコンクリート舗装を施した構造であり、特に車道や側帯 はアスファルト舗装するのが通常である。このアスファルト舗装は、加熱アスフ ァルト混合物を主体とする表層および基層から構成されており、表層は交通車両 による摩耗と剪断に抵抗し、また雨水の浸透を防止する機能を果し、基層は表層 に加わる荷重を均等に路盤に伝える機能を果すようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のアスファルト舗装は、その素材の特性から温度の上昇によって軟化する 。そのため夏季等の日射量が多く、また気温の高い場合には、太陽熱および車輪 との摩擦による熱によって路面の温度が相当高くなり、ついには車両重量や車輪 から受ける剪断力に充分は耐えない程度に軟化することがある。このような場合 には車道に轍ができてしまい、道路の改修を頻繁に行わざるを得ない問題が生じ る。

【０００４】 この考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、路面温度の上昇を防止して轍 を発生しにくくし、ひいては道路の寿命を延ばすことのできる路面冷却設備を提 供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、上記の目的を達成するために、アスファルト舗装した路面のうち 主たる車輪接地部分の下側にヒートパイプの一端部が車輪の走行方向に沿って埋 設されるとともに、そのヒートパイプの他方の端部が、前記一端部より高い位置 の冷却箇所に配置されていることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

アスファルト舗装した路面の温度は、太陽熱や車輪との摩擦による熱によって 高くなり、その温度が冷却箇所の温度に対して高くなると、ヒートパイプのうち 路面の下側に埋設されている部分が蒸発部となり、また冷却箇所に配置した端部 が凝縮部となる。すなわちヒートパイプ内の作動流体は、路面から伝達される熱 により路面直下の部分で蒸発し、その蒸気が冷却箇所側の端部に流れて放熱かつ 凝縮し、その結果、路面の熱を冷却箇所に運んで路面を冷却する。作動流体の凝 縮する冷却箇所側の端部は、路面の下側に埋設した端部より高い位置に配置して あるので、凝縮した作動流体は蒸発部側に円滑に還流する。したがって路面温度 の上昇が抑制されるため、アスファルト舗装が車両重量や車輪による剪断力に耐 え得ないほど軟化することが殆んどなくなり、轍が生じにくくなる。

【０００７】

【実施例】

つぎにこの考案の実施例を図面を参照して説明すると、図１ないし図３は空冷 するよう構成した実施例を示す概略図であって、中央分離帯１の片側に設けられ ている車道２はアスファルト舗装によって路面３が形成されており、その路面３ のうち轍が生じ易い部分すなわち主たる車輪接地部分４の下側にヒートパイプ５ の一端部が埋設されている。このヒートパイプ５は広く知られているものと同様 に、真空脱気した密閉管の内部にフロン等の凝縮性の流体を封入し、また必要に 応じてウイックを内装したものであり、前記車輪接地部分４の下側においては、 図２に示すように車両の走行方向に沿って埋設されている。なお、埋設深さとし ては、一例として図３に示すように、炉床６上に設けた路盤７とアスファルト舗 装８との境界部分が好ましい。前記ヒートパイプ５の他方の端部は、中央分離帯 １の部分で大気中に突出しており、またこれとは反対側のヒートパイプ５と法面 ９から大気中に突き出すとともに上方向に立ち上っており、したがってこれらの 端部は路面３の下側に埋設した端部より高い位置にあり、またフィン１０を取付 けることにより大気中に放熱するようになっている。すなわちこの実施例では大 気中が冷却箇所となっている。

【０００８】 前記路面３は太陽熱や車輪との摩擦熱によって温度が上昇するが、その温度が ある程度高くなると、ヒートパイプ５の両端部で温度差が生じるため、ヒートパ イプ５が熱輸送を行う。すなわち前記車輪接地部分４の温度が大気温度に対して ある程度高くなると、その下側に埋設してあるヒートパイプ５の一端部が路面３ からの熱によって加熱され、ここが蒸発部となり、これに対して大気中のフィン １０を取付けてある端部が温度の低い凝縮部となる。蒸発部に路面３から熱が伝 達されると、ここで作動流体が蒸発し、その蒸気は圧力の低い凝縮部に流れ、こ こで大気中に放熱して凝縮する。そして凝縮した作動流体は重力あるいはこれと ウイックによる毛細管圧力とによって蒸発部に還流し、再び加熱されて蒸発する 。このようにしてヒートパイプ５が前記車輪接地部分４の熱を大気中に運んで放 出するので、車輪接地部分４が実質上強制空冷され、その温度上昇が抑制される 。その結果、上述した冷却設備によれば、車輪接地部分４が特に軟らかくならな いので、轍の生じることが防止される。

【０００９】 図４および図５はこの考案の他の実施例を示す概略図であって、ここに示す例 は、車道２に併設した側溝１１を冷却箇所とした例である。すなわちヒートパイ プ５の一端部は、車道２のうち車輪接地部分４の下側に埋設されており、また他 方の端部は、前記一方の端部より高い位置で側溝１１内に配置されている。この 側溝１１には常時流水があり、あるいは蓋をされて日陰となっており、したがっ てヒートパイプ５としては車輪接地部分４の下側に埋設された部分が路面３側か ら熱を受ける蒸発部で、側溝１１側の端部が水冷もしくは空冷される凝縮部とな っている。

【００１０】 図４および図５に示す例では、夏季等において路面３の温度が上昇すると、側 溝１１内の温度が相対的に低いために、ヒートパイプ５が路面３側の熱を側溝１ １内に運んで放出し、その結果、路面３のうち前記車輪接地部分４が冷却され、 その軟化が防止される。またヒートパイプ５のうち側溝１１側の端部で凝縮した 作動流体は、この端部が高い位置にあるから、蒸発部である他方の端部に円滑に 還流する。

【００１１】 図６はこの考案の更に他の実施例を示す系統図であって、ここに示す例は強制 水冷するよう構成したものである。すなわち一方の端部を前記車輪接地部分４の 下側に埋設したヒートパイプ５の他方の端部は、互いに直列に接続したＵ字ヘッ ダー管１２のＵ字状部分に挿入されており、また各Ｕ字ヘッダー管１２は循環ポ ンプ１３および放熱器１４を介装した冷水循環路１５に接続されている。なお、 放熱器１４は多数のフィンによって大気中に放熱するタイプのもの、あるいは水 を気流中に散布するクーリングタワータイプのもの、さらには他の冷媒になって 冷却するタイプのもの等を採用することができる。またＵ字ヘッダー管１２は路 面３の下側に埋設されているヒートパイプ５の端部より高い位置に設けられてい る。

【００１２】 したがって図６に示す例では、路面３の温度が上昇したときにＵ字ヘッダー管 １２に冷水を流せば、Ｕ字ヘッダー管１２が冷却箇所となってヒートパイプ５が 路面３の熱を冷水に運び、その結果、路面３が冷却される。その場合、放熱器１ ４で冷却された冷水を循環ポンプ１３によって連続してＵ字ヘッダー管１２に供 給すれば、継続して路面３の冷却を行うことがで、また冷水の循環を止めれば、 路面３の冷却が停止するので、路面３の冷却を選択的に行うことができる。また 図６に示す例でも、Ｕ字ヘッダー管１２側で凝縮した作動流体は、この部分が高 いので蒸発部側に円滑に還流する。

【００１３】 ところで前述した三つの実施例のうち、最初の実施例および第２の実施例は自 然に存在する冷却源を利用するものであり、しかも一般のヒートパイプ５は温度 差が生じることによって熱輸送するものであるから、路面３の温度が低くても、 冷却箇所の温度がそれよりも低ければ路面３を更に冷却してしまうことがある。 そのような場合には、ヒートパイプ５として、例えば窒素ガスなどの非凝縮性ガ スを適量封入した可変コンダクタンス型ヒートパイプを用いることが好ましい。 このようなヒートパイプを用いれば、冷却の必要が生じるまで凝縮部での放熱が 抑制されるので、路面３を不必要に冷却することを防止することができる。

【００１４】 なお、上記の各実施例では、前記車輪接地部分４ごとに一列にヒートパイプを 埋設したが、車輪接地部分４はある程度の幅があるから、複数列にヒートパイプ を埋設してもよい。また必要があれば、路面３の他の部分の下側にもヒートパイ プの一端部を埋設してもよい。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなようにこの考案の路面冷却設備によれば、主たる車輪 接地部分をヒートパイプを介して冷却し、その温度上昇を抑制できるので、路面 のアスファルト舗装が軟化しないことにより轍の発生が防止され、ひいては道路 の改修期間を長くして維持コストの低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例を示す概略的な断面図。

【図２】 その概略的な平面図。

【図３】 ヒートパイプの埋設状況を示す断面図。

【図４】 この考案の他の実施例を示す概略的な平面
図。

【図５】 その断面図。

【図６】 この考案の更に他の実施例を示す系統図。

【符号の説明】

２…車道、 ３…路面、 ４…車輪接地部分、 ５…ヒ
ートパイプ、 １１…側溝、 １２…Ｕ字ヘッダー管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスファルト舗装した路面のうち主たる
   車輪接地部分の下側にヒートパイプの一端部が車輪の走
   行方向に沿って埋設されるとともに、そのヒートパイプ
   の他方の端部が、前記一端部より高い位置の冷却箇所に
   配置されていることを特徴とする路面冷却設備。