JPH09195220A - 地面の融雪・凍結防止構造及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 融雪・凍結防止効果が高く経済性に優れると
ともに、例えば幹線道路等の動荷重を受ける道路に適す
る耐久性及び強度に優れる地面の融雪・凍結防止構造及
びその施工方法を提供する。 【解決手段】 路盤２上に断熱層３を配し、断熱層３上
に面状発熱体４を敷設し、５〜２５μｍの波長域の遠赤
外線を放射する遠赤外線放射材と所定温度以上で粘着性
を示す粘着剤とを含有する混合物を前記所定温度以上で
面状発熱体４上に配して遠赤外線放射層５を形成し、そ
の上に路面層６を形成する。または、面状発熱体４上
に、前記遠赤外線放射材と前記粘着剤とよりなるシート
状物（52）を敷設し、その上に前記粘着剤の前記所定温
度以上に加熱した路面材を配して路面層６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路や駐車場など
において、その表面の融雪や凍結防止を行なうための地
面の融雪・凍結防止構造及びその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】寒冷地
域における地面の融雪・凍結防止は、地域社会の産業及
び生活態様を左右する上で重要な課題であり、従来より
様々な融雪・凍結防止技術が開発されている。

【０００３】例えば、地面下に電気ヒータ、温水パイプ
やヒートパイプ等の発熱体を埋設し、この発熱体からの
熱により地表に積もる雪を解したり、その凍結を防止す
る方法がある。

【０００４】しかしながら、この方法は、単に発熱体で
地面の表面層を直接加熱し、この表面層を通って伝導し
た熱により地表の融雪や凍結防止をするものであるた
め、原理的に非効率であるという問題がある。すなわ
ち、雪は空気を多く含む氷の集合体であって非常に高い
断熱性を有するため、表面層からの伝導熱は雪中に十分
に伝達せず、効果的な融雪及び凍結防止はなし得ない。
そのため、この従来の方法では、十分な融雪等を行なう
ために、多大なエネルギーを必要とし、維持費が余りに
も大きいという問題がある。

【０００５】そこで、本発明者は、雪や氷（以下、雪等
という。）が５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を効率良
く共鳴吸収して融解することに着目し、このような遠赤
外線を地面の融雪・凍結防止に好適に実用可能にする地
面の融雪・凍結防止構造及びその施工方法を考えた。す
なわち、本発明は、融雪・凍結防止効果が高く経済性に
優れるとともに、実用化に適する地面の融雪・凍結防止
構造及びその施工方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の地面の融雪・凍
結防止構造は、基盤上に配された断熱層と、前記断熱層
上に配された発熱体と、前記発熱体上に配され、前記発
熱体が発する熱を５〜２５μｍの波長域の遠赤外線に変
換して該遠赤外線を放射する遠赤外線放射層と、前記遠
赤外線放射層上に形成された表面層とよりなり、前記遠
赤外線放射層が所定温度以上で粘着性を示す粘着剤を含
有し、この粘着剤の前記粘着性によって前記遠赤外線放
射層が前記基盤及び／又は前記断熱層に固着されたもの
である（請求項１）。

【０００７】本構造では、発熱体が発する熱が、その上
面に配された遠赤外線放射層によって、５〜２５μｍの
波長域の遠赤外線に変換され、この変換された遠赤外線
が表面層を介して地面上の雪等に放射される。雪等は、
この遠赤外線を効率良く吸収して融解するため、表面層
を介して伝熱させる場合に比べて、融雪・凍結防止効果
が非常に高く、経済性に優れる。また、遠赤外線放射層
が所定温度以上で粘着性を示す粘着剤を含有するため、
本構造の施工時に、遠赤外線放射層を前記所定温度以上
とすることにより、遠赤外線放射層が基盤及び／又は断
熱層に固着される。すなわち、遠赤外線放射層が地中の
各層をしっかりと固定するため、地面の強度及び耐久性
に優れる。また、遠赤外線放射層が自身の粘着性によっ
て固着されるため、釘等の固定部材が不要であり、よっ
て施工しやすい。

【０００８】上記請求項１の構造において、前記遠赤外
線放射層は、その粘着剤の前記粘着性によって、前記発
熱体に固着されていることが望ましい（請求項２）。

【０００９】このように、基盤及び／又は断熱層に固着
された遠赤外線放射層が、さらに発熱体の上面に固着さ
れていると、基盤及び／又は断熱層と発熱体とが遠赤外
線放射層により一体化されるので、地面の耐久性及び強
度により優れ、本構造を道路、特に幹線道路に適用する
場合に非常に有用である。

【００１０】なぜなら、道路、特に幹線道路において
は、大型車両が高速で走行するため、路面が動荷重、衝
撃荷重を受け、道路の内部に様々な力が外部から加わる
からである。つまり、そのような路面下に、発熱体や融
雪効果を促進するためのシート等、通常、道路内に埋設
させない物体を挿入すると、道路の強度や耐久性等にと
って大きなマイナス要因となる。実際、発熱体を埋設し
た道路において、これら発熱体に起因する路盤と路面層
との剥離やズレによる道路のヒビ割れ、変形、破損、発
熱体の断線及び故障による火災などが再々発生してお
り、実用上大きな問題となっている。本構造であれば、
前記一体化効果により、この問題点を解決することがで
きる。

【００１１】また、遠赤外線放射層が発熱体と融着状態
になっているため、遠赤外線の放射強度（Ｗ／ｍ^２）に
優れ、融雪・凍結防止効果により優れる。

【００１２】上記請求項１の構造において、前記粘着剤
は脂環族系炭化水素樹脂であることが好ましい（請求項
３）。

【００１３】脂環族系炭化水素樹脂は、軟化点以上に加
熱されることにより溶融して、周囲に浸透し、軟化点以
下に凝固すると、強い粘着性を示すとともに遠赤外線放
射層の弾性と耐熱性を向上させるので、発熱体の保護お
よび地面下各層の接合強化による剥離、ズレ等が防止さ
れ、地面の耐久性及び強度が得られる。

【００１４】上記請求項１の構造において、前記表面層
は、５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放射する遠赤外
線放射材を含有することが好ましい（請求項４）。

【００１５】この表面層に含有された遠赤外線放射材
は、遠赤外線放射層から放射された遠赤外線に共鳴振動
して５〜２５μｍの遠赤外線を地面表面に放射するた
め、遠赤外線放射層から放射された遠赤外線の減衰を最
少限に抑えて、効果的な融雪及び凍結防止をすることが
できる。

【００１６】上記請求項４の構造において、前記遠赤外
線放射層及び前記表面層は、磁鉄鉱を含有することが好
ましい（請求項５）。

【００１７】磁鉄鉱は、遠赤外線放射層や表面層の内部
又は表面層上に存する水分子に磁性を与え、これら水分
子のイオン化傾向を高める。そのため、遠赤外線を放射
する物質と磁鉄鉱とを共存させると、遠赤外線と磁力線
との相乗効果により、被照射体中の水分子が、遠赤外線
のみの場合に比べてより活性化され、更に高い融雪・凍
結防止効果が得られる。

【００１８】上記請求項２の構造において、前記表面層
は、表面材を前記粘着剤の前記所定温度以上に加熱した
状態で前記遠赤外線放射層上に配することによって形成
されたものであることが好ましい（請求項６）。

【００１９】この所定温度以上に加熱された表面材によ
って、遠赤外線放射層の粘着剤が所定温度以上に加熱さ
れて粘着性を示すため、この粘着性により、表面層と遠
赤外線放射層とが固着され、基盤及び／又は断熱層と、
発熱体、更に表面層とが遠赤外線放射層により一体化さ
れる。そのため、地面の耐久性及び強度により優れる。

【００２０】上記請求項６の構造において、前記表面層
は、所定温度以上で粘着性を示す粘着剤を含有すること
が好ましい（請求項７）。

【００２１】この表面層に含有された粘着剤は、表面層
の形成時における粘着性により、遠赤外線放射層と表面
層との固着効果をより高める。また、表面層の安定化効
果にも寄与する。

【００２２】上記請求項１の構造は、例えば、基盤上に
断熱層を配し、該断熱層上に発熱体を敷設し、５〜２５
μｍの波長域の遠赤外線を放射する遠赤外線放射材と所
定温度以上で粘着性を示す粘着剤とを含有する混合物を
前記所定温度以上で前記発熱体上に配して遠赤外線放射
層を形成し、前記遠赤外線放射層上に表面層を形成する
ことにより施工される（請求項８）。

【００２３】この施工方法では、所定温度以上に加熱し
た状態で、遠赤外線放射材と粘着剤とを含有する混合物
を、発熱体上に配設するので、この配設時に、前記粘着
剤の粘着性によって、遠赤外線放射層が、発熱体、並び
に基盤及び／又は断熱層と固着する。従って、施工が容
易である。

【００２４】この施工方法において、前記遠赤外線放射
層上に、前記粘着剤の前記所定温度以上に加熱した表面
材を配して前記表面層を形成すれば（請求項９）、表面
層と遠赤外線放射層とが容易に固着される。

【００２５】上記請求項１の構造は、また、基盤上に断
熱層を配し、該断熱層上に発熱体を敷設し、前記発熱体
上に、５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放射する遠赤
外線放射材と所定温度以上で粘着性を示す粘着剤とより
なるシート状物を敷設し、前記シート状物上に、前記粘
着剤の前記所定温度以上に加熱した表面材を配して前記
表面層を形成することにより施工される（請求項１
０）。

【００２６】この施工方法では、シート状物上に表面材
を配する際に、その表面材の熱によりシート状物に含有
された粘着剤が粘着性を示し、この粘着性により、シー
ト状物によって形成される遠赤外線放射層が発熱体と固
着されると同時に、該遠赤外線放射層と表面層とが固着
される。

【００２７】上記請求項１の構造は、また、基盤上に断
熱層を配し、該断熱層上に発熱体を敷設し、前記発熱体
上に、５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放射する遠赤
外線放射材と所定温度以上で粘着性を示す粘着剤とより
なるシート状物を敷設し、前記シート状物の縁部を前記
所定温度以上に加熱して、前記シート状物を前記基盤及
び／又は前記断熱層に固着した後、前記シート状物上に
表面層を形成することにより施工される（請求項１
１）。

【００２８】このように、遠赤外線放射層をシート状物
により形成する場合、発熱体上にシート状物を敷設した
後に、このシート状物を仮止めすることが施工上要求さ
れる。請求項１１の施工方法であると、シート状物の縁
部を所定温度以上に加熱することにより、当該縁部にお
ける粘着剤が粘着性を示し、この粘着性により、該縁部
が基盤及び／又は断熱層に固着して、シート状物の仮止
めがなされる。よって、シート状物の仮止めが容易であ
り、シート周縁部を基盤上に多数の釘を用いて固定する
ような場合に比べて、手間がかからず、効率的である。

【００２９】上記請求項１１の施工方法においては、５
〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放射する遠赤外線放射
材と所定温度以上で粘着性を示す粘着剤とを含有する混
合物を、前記所定温度以上の状態で、前記シート状物の
前記縁部を覆い、かつ、前記基盤及び／又は前記断熱層
に接触するように配して、前記シート状物の前記縁部を
前記所定温度以上に加熱することが好ましい（請求項１
２）。

【００３０】この方法であると、施工時における前記シ
ート状物の仮止めが容易になるだけでなく、前記シート
状物と基盤及び／又は断熱層との固着効果に優れる。ま
た、シート状物に覆われていない領域にも遠赤外線放射
層が形成されるため、融雪効果により優れる。

【００３１】上記請求項９、１０、１２の施工方法にお
いては、前記表面層が、所定温度以上で粘着性を示す粘
着剤を含有することが好ましい（請求項１３）。

【００３２】

【発明の実施の態様】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００３３】まず、第１の実施例に係る地面の融雪・凍
結防止構造を適用した道路（１）にについて図１、２を
参照して説明する。

【００３４】この道路（１）は、図１、２に示すよう
に、路盤（２）上にそのほぼ全面に渡って配された断熱
層（３）と、この断熱層（３）上に敷設された複数の面
状発熱体（４）（４）…と、この複数の面状発熱体
（４）（４）…及び断熱層（３）を全体的に覆って形成
された遠赤外線放射層（５）と、この遠赤外線放射層
（５）上に形成された最表層である路面層（６）とより
構成されている。

【００３５】この道路（１）の上記各構成部の詳細につ
き、施工方法とともに説明する。

【００３６】道路基盤である路盤（２）は、道路（１）
の走行方向に沿って凹溝状に形成されており、この凹溝
（21）内に上記した断熱層（３）等が積層される。この
路盤（２）は、粒調砕石層と安定処理層（基層）、ある
いは既設舗装（コンクリート、モルタル、アスファルト
コンクリート等）により形成されている。

【００３７】断熱層（３）は、ポリスチレンフォーム、
硬質ポリウレタンフォーム、ポリオレフィンフォーム等
の一般的な発泡樹脂パネル材、セラミック板、ガラス繊
維のシート材等の断熱材を、路盤（２）上に、ほぼその
全面に渡って敷設することにより形成される。なお、こ
のように断熱材をほぼ全面に敷設する場合には、適宜の
接着剤を用いて断熱層（３）と路盤（２）とを固着させ
ることが好ましい。

【００３８】面状発熱体（４）は、細長い矩形板状の発
熱体（幅２２５ｍｍ×長さ２，０００ｍｍ×厚み３ｍ
ｍ）であり、図１に示すように、断熱層（３）の上面に
おいて、道路（１）の走行方向に沿って所定の間隔ｗ１
（＝６００〜７５０ｍｍ）で並設されている。各面状発
熱体（４）（４）…は、道路（１）のセンターライン
（42）に沿って配された電源供給用の配線（41）にそれ
ぞれ接続されている。

【００３９】この面状発熱体（４）は、ＰＴＣ特性を有
する自己温度制御機能の発熱体であって、カーボンと有
機高分子樹脂とを混合圧延した有機熱半導体よりなり、
キュリー温度が５０℃である。すなわち、この面状発熱
体（４）は、温度上昇に伴なって電気抵抗値が増大し、
温度が５０℃以上になると電気抵抗値が急激に増大して
電流が減少し、それ以上温度が上昇しないというもので
ある。

【００４０】遠赤外線放射層（５）は、面状発熱体
（４）が発する熱を５〜２５μｍの波長域の遠赤外線に
変換してこの遠赤外線を放射する層であり、道路（１）
のほぼ全面に渡って配されている。この遠赤外線放射層
（５）は、熱を５〜２５μｍの波長域の遠赤外線に変換
して放射する遠赤外線放射材と、所定温度以上で粘着性
を示す粘着剤である脂環族系炭化水素樹脂とを含有して
いる。

【００４１】この遠赤外線放射層（５）を形成するに
は、まず、粘着剤を前記所定温度以上、即ち脂環族系炭
化水素樹脂の軟化点以上に加熱して溶融状態とし、これ
に遠赤外線放射材を添加して混練し、コンパウンドを作
成しておく。そして、施工現場において、このコンパウ
ンドを加熱して溶融状態とし、この溶融物を面状発熱体
（４）及び断熱層（３）の上面に塗布又は流し込みによ
り配し、放熱凝固させる。このとき、粘着剤が面状発熱
体（４）の上面及び断熱層（３）の上面に融着して、遠
赤外線放射層（５）が面状発熱体（４）及び断熱層
（３）に固着する。そのため、面状発熱体（４）は、遠
赤外線放射層（５）により断熱層（３）上に固着され、
よって、路盤（２）に対して固定される。すなわち、遠
赤外線放射層（５）により、断熱層（３）と面状発熱体
（４）とが一体化される。なお、前記溶融物には、必要
に応じてアスファルトを添加しておいてもよい。

【００４２】路面層（６）は、遠赤外線放射層（５）か
ら放射された遠赤外線波長に共鳴振動して該遠赤外線を
道路表面に放射する道路（１）の表面層であり、遠赤外
線放射層（５）の上面を全体的に覆って形成されてい
る。この路面層（６）は、アスファルトコンクリートを
母材として、遠赤外線放射材を含有する。

【００４３】この路面層（６）を形成するには、まず、
母材であるアスファルトコンクリートを１５０〜１８０
℃に加熱して溶融し、これに遠赤外線放射材を添加混合
する。このとき、更に、前記した粘着剤を添加しておい
てもよい。以上よりなる路面材を、遠赤外線放射層
（５）に含有された粘着剤の軟化点以上、即ち、例えば
１５０〜１８０℃に加熱した状態で遠赤外線放射層
（５）上に舗装する。このとき、遠赤外線放射層（５）
の粘着剤が該路面材の熱により軟化して、遠赤外線放射
層（５）と路面層（６）との界面が融着する。そのた
め、路面層（６）が遠赤外線放射層（５）上に強固に固
着する。したがって、遠赤外線放射層（５）により、断
熱層（３）、面状発熱体（４）及び路面層（６）が一体
化される。

【００４４】以上により構成される道路（１）におい
て、遠赤外線放射層（５）への遠赤外線放射材及びアス
ファルトの配合量は、前記粘着剤１００重量部に対し
て、遠赤外線放射材５〜２５重量部、アスファルト０〜
５０重量部であることが好ましい。遠赤外線放射材の配
合量が５重量部未満であると遠赤外線効果が低く、２５
重量部を越えると粘着剤の効果が低減する傾向がある。
また、アスファルトは必要に応じて含有できるが、５０
重量部を越えると粘着剤の効果が低減する。

【００４５】ここで、粘着剤としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリブタジエンなどの脂肪族炭化水素
樹脂を用いることもできるが、粘着性、弾性及び耐熱性
の点より脂環族系炭化水素樹脂が最も好ましい。脂環族
系炭化水素樹脂としては、例えば、ナフサ分解によって
得られるＣ₅ （炭素数＝５）留分から抽出されたシクロ
ペンタジエンを主原料とした脂環族系炭化水素樹脂が好
適であり、そのような例として、クイントン１０００シ
リーズ（日本ゼオン（株）製）を用いることができる。
なお、脂環族系炭化水素樹脂には、エステル基や水酸基
を含有するものも含まれる。

【００４６】また、この粘着剤は、所定温度で粘着性を
有するものであるが、この所定温度としては、１００〜
１５０℃が好ましい。より好ましくは１２０〜１５０℃
である。１００℃未満では、夏季における路面温度の上
昇や面状発熱体（４）の過剰発熱などにより、遠赤外線
放射層（５）による面状発熱体（４）の固定効果が低下
する恐れがあるため好ましくない。また、１５０℃より
高いと路面層（６）の母材としてアスファルトコンクリ
ートを用いた場合に、その舗装時に粘着剤が粘着性を発
揮せず、遠赤外線放射層（５）と路面層（６）との一体
化効果が出ないため好ましくない。

【００４７】遠赤外線放射層（５）に含有させる遠赤外
線放射材としては、カーボン材、石英系火山岩、ゼオラ
イト、雲母、発電所から生じるフライアッシュ等の遠赤
外線セラミックス、或いは、二酸化モリブデン、チタン
酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム
等の金属酸化物を用いることができ、併せてフェライト
等の磁鉄鉱を用いてもよい。これらの配合量は、１０μ
ｍ前後の波長領域の遠赤外線を効果的に放射させる点よ
り、前記遠赤外線セラミックス１００重量部に対し、金
属酸化物を１０〜３５重量部、磁鉄鉱を３〜２５重量部
とすることが望ましい。ここで、金属酸化物は、遠赤外
線放射層（５）の放射強度を大きくする点で多量に含有
させた方が好ましいが、コストの点で３５重量部以下が
好ましい。

【００４８】遠赤外線放射層（５）の厚みｄ２は、上記
のように塗布又は流し込みにより形成する場合には、５
〜２０ｍｍが好ましい。

【００４９】一方、路面層（６）への遠赤外線放射材及
び粘着剤の配合量は、母材１００重量部に対して、遠赤
外線放射材５〜１５重量部、粘着剤０〜２０重量部であ
ることが好ましい。

【００５０】この路面層（６）に含有させる遠赤外線放
射材としては、カーボン材が好ましく、カーボン材とと
もに、石英系火山岩又は発電所から生じるフライアッシ
ュ、さらにフェライト等の磁鉄鉱を含有させてもよい。
その配合量としては、カーボン材１００重量部に対し
て、石英系火山岩又は前記フライアッシュ５０〜２００
重量部、磁鉄鉱１０〜６０重量部使用することが好まし
い。

【００５１】路面層（６）に必要に応じて含有させる粘
着剤としては、上述した遠赤外線放射層（５）に含有さ
せるものと同じものを用いることができる。このよう
に、粘着剤を含有させた場合には、遠赤外線放射層
（５）と路面層（６）との固着効果をより高めることが
できるとともに、路面を安定化させることができる。な
お、粘着剤を含有させる場合には、予め遠赤外線放射材
を粘着剤に添加、混練してコンパウンドを作成してお
き、このコンパウンドを、加熱溶融させたアスファルト
コンクリート等の母材に添加すれば、遠赤外線放射材及
び粘着剤を、均一に、かつ、作業性良く含有させること
ができる。

【００５２】この路面層（６）の厚みｄ１は、通常、３
０〜１５０ｍｍである。

【００５３】以上より構成される道路（１）では、面状
発熱体（４）が通電によって発熱し、この熱が遠赤外線
放射層（５）に伝達して、そこで１０μｍ前後に最大放
射強度を有する５〜２５μｍの波長域の遠赤外線に変換
され、放射される。この遠赤外線放射層（５）により放
射された遠赤外線が、路面層（６）内の遠赤外線放射材
により効率良く吸収再放射されて、路面上に最少限の減
衰率で到達する。これにより、路面上の氷雪が効率的に
融解され、経済性にも優れる。

【００５４】また、この道路（１）では、遠赤外線放射
層（５）により、断熱層（３）、面状発熱体（４）
（４）…及び路面層（６）が融着一体化されているため
耐久性及び強度に優れ、よって、車両の走行による動荷
重、衝撃荷重等の外力が加わっても従来のような問題が
生じない。

【００５５】また、遠赤外線放射層（５）を路面下全域
に敷設することにより、面状発熱体（４）で発生した熱
を、面状発熱体（４）の上だけでなく、面状発熱体
（４）が敷設されていない周辺部にも迅速に拡散させる
ことができる。よって、面状発熱体（４）の敷設面積当
りの融雪面積が大きいので、その敷設率を下げて、受電
容量（電力基本契約料金）を削減することができる。こ
のことは、消費電力の削減のみならず、面状発熱体
（４）の設備費及び工事費の削減にもつながる。

【００５６】また、この道路（１）では、面状発熱体
（４）上に適度な断熱性、即ち熱抵抗を有する遠赤外線
放射層（５）が形成されているため、熱通過が抑えら
れ、その結果、地表への放熱ロスが防止される。

【００５７】さらに、遠赤外線放射層（５）の熱抵抗に
より、面状発熱体（４）の発熱温度が上昇し、そのＰＣ
Ｔ特性により電力の流入が減少して節電効果が得られ
る。

【００５８】なお、粘着剤を主成分とする高密度層を持
った遠赤外線放射層（５）と、層密度の粗い即ち断熱性
を有するアスファルトコンクリート層（路面層
（６））、及び下層の断熱層（３）の相乗効果から、遠
赤外線放射層（５）を媒体とした蓄熱効果と面状発熱体
（４）周辺へのエネルギー拡散効果が得られ、効率的か
つ経済的な融雪が可能となる。

【００５９】また、面状発熱体（４）として、キュリー
温度が５０℃の自己温度制御機能を有する面状発熱体
（４）を用いているので、その通電時には地中温度が通
常３０℃以下の低温領域に維持される。このことは、遠
赤外線放射層（５）において効率的な遠赤外線放射が可
能になることを意味する。なぜなら、雪等が最も良く吸
収する波長は、３μｍ、６μｍ及び１０μｍ前後である
が、地中温度との関係を考慮した場合、１０μｍ前後の
波長域を利用することが、エネルギー効率の点から好ま
しい。そして、１０μｍ前後に最大放射強度を有する５
〜２５μｍの波長域の遠赤外線が放射されるように設定
するためには、ウイーンの法則より面状発熱体（４）に
よって加熱される地中の温度、特に遠赤外線放射層
（５）の温度を１０〜５０℃、より好ましくは２０〜３
０℃に設定することが望ましいからである。

【００６０】なお、断熱層（３）は、必ずしも路盤
（２）全面を覆う必要はなく、面状発熱体（４）を路盤
（２）に接触させなければ、各面状発熱体（４）（４）
…毎に分離して形成してもよい。この場合、面状発熱体
（４）（４）…上に上記したコンパウンドの加熱溶融物
を塗布等して配することによって、さらに路盤（２）
が、断熱層（３）、面状発熱体（４）（４）…、遠赤外
線放射層（５）及び路面層（６）とともに一体化され
る。

【００６１】また、断熱層（３）上に敷設する発熱体と
しては、上記した自己温度制御機能を有する面状発熱体
（４）に限定されることなく、一般の面状若しくは線状
の電気ヒータや、ボイラー、地下水熱、地中熱、ヒート
ポンプ等を熱源とする温水パイプ、ヒートパイプなどを
用いてもよい。但し、自己温度制御機能を有しない発熱
体を用いる場合には、温度コントローラを用いて、地中
温度を上記温度に制御することが望ましい。

【００６２】また、路面層（６）の母材としては、上記
したアスファルトコンクリートの代りに、コンクリー
ト、モルタルあるいはタイル等を用いてもよい。但し、
コンクリートやモルタル等は、通常、施工時に常温で遠
赤外線放射層（５）上に形成されるものであるため、上
記したアスファルトコンクリートの場合のような、遠赤
外線放射層（５）と路面層（６）との融着一体化効果は
得られない。

【００６３】つぎに、第２の実施例に係る地面の融雪・
凍結防止構造について、図３、４を参照して説明する。

【００６４】この道路（10）は、断熱層（３）と遠赤外
線放射層（５）の構成が上記した第１の実施例の道路
（１）とは相違する。

【００６５】本実施例において、断熱層（３）は、面状
発熱体（４）よりもやや面積の広い板状の断熱材を、各
面状発熱体（４）（４）…に対し、その下面全面に配さ
れるように、一枚ずつ敷設することにより形成されてい
る。

【００６６】遠赤外線放射層（５）は、前記遠赤外線放
射材及び前記粘着剤を含有する複数のシート状物（52）
（52）…と、該シート状物と同一組成よりなる加熱溶融
物の放熱凝固部（53）とにより形成されている。各シー
ト状物（52）は、各面状発熱体（４）上を覆って、か
つ、その周縁部（51）において各断熱層（３）の周縁部
を覆い更に路盤（２）と当接するように配されている。
放熱凝固部（53）は、これら複数の断熱層（３）、面状
発熱体（４）及びシート状物（52）によって形成される
路盤（２）上の凹部（54）を充填するように、各シート
状物（52）の周縁部（51）を覆い、かつ、路盤（２）と
接触して配されている。

【００６７】この道路（10）の施工時においては、路盤
（２）上に所定の間隔ｗ２（＝６００〜７５０ｍｍ）
で、断熱層（３）、さらに面状発熱体（４）を配し、そ
の上に、遠赤外線放射層（５）を構成するシート状物を
被せる。そして、前記加熱溶融物を、路盤（２）上の凹
部（54）を充填するように塗布し、放熱凝固させる。こ
の加熱溶融物により、シート状物（52）の周縁部（51）
において粘着剤が軟化点以上に加熱され、シート状物
（52）が路盤（２）に仮止めされるとともに、断熱層
（３）も路盤（２）に固定される。また、加熱溶融物自
体も、シート状物（52）の周縁部（51）上面及び路盤
（２）上面に固着された放熱凝固部（53）となる。な
お、放熱凝固部（53）の上面は、シート状物（52）の上
面と面一になるように塗布されることが好ましい。

【００６８】その後、遠赤外線放射層（５）上にアスフ
ァルトコンクリートを母材とする路面材を、前記粘着剤
の軟化点以上に加熱した状態で舗装し、路面層（６）を
形成する。このときの路面材の熱により、シート状物
（52）中の粘着剤及び放熱凝固部（53）の上面の粘着剤
が軟化して、遠赤外線放射層（５）と、面状発熱体
（４）及び路面層（６）との界面が融着する。以上よ
り、路盤（２）、断熱層（３）、面状発熱体（４）、遠
赤外線放射層（５）及び路面層（６）が一体化される。

【００６９】このように、遠赤外線放射層（５）をシー
ト状物（52）により形成する場合にも、効率的かつ経済
的な融雪は勿論、その主成分である粘着剤によって上記
一体化効果が得られる。また、施工時におけるシート状
物（52）の仮止めも該粘着剤によって容易かつ効率的に
行うことができる。また、放熱凝固部（53）によって、
シート状物（52）がカバーしていない部分にも遠赤外線
放射層（５）が形成されるよう構成しているため、この
ような放熱凝固部（53）を設けない場合に比して融雪効
果上もより有効である。

【００７０】なお、本実施例においては、遠赤外線放射
層（５）を構成する際に、各面状発熱体（４）をそれぞ
れ覆うように、複数のシート状物（52）（52）…を用い
たが、複数の面状発熱体（４）（４）…を一度に覆う１
枚のシート状物により構成してもよい。

【００７１】また、第１の実施例と同様、路面層（６）
をコンクリート、モルタルあるいはタイル等により構成
してもよいが、コンクリートやモルタル等は、上記のよ
うに、通常、常温で形成されるものであるため、本実施
例の場合では、シート状物（52）と面状発熱体（４）と
の界面での固着がなされず、よって、面状発熱体（４）
を含めた一体化効果がアスファルトコンクリートの場合
に比して低い。

【００７２】本実施例のように、遠赤外線放射層（５）
をシート状物（52）により形成する場合には、前記粘着
剤を加熱溶融状態とし、これに前記遠赤外線放射材を添
加し、混練してコンパウンドを作成し、このコンパウン
ドから適宜のシート成形機を用いてシート状に成形す
る。この場合、第１の実施例のようにアスファルトは含
有させない方が好ましく、その配合組成は、粘着剤１０
０重量部に対して、遠赤外線放射材５〜２０重量部とす
ることが好ましい。遠赤外線放射材が、５重量部未満で
は、遠赤外線放射効果が十分でなく、また、２０重量部
より多いとシート化が困難である。また、この場合、シ
ート状物（52）の厚みは０．５〜５ｍｍであることが好
ましい。なお、遠赤外線放射材の組成は、第１の実施例
で説明した加熱溶融状態で塗布する場合と同様である。

【００７３】つぎに、第３の実施例に係る地面の融雪・
凍結防止構造の施工方法を適用した道路（15）について
図５を参照して説明する。

【００７４】この道路（15）は、面状発熱体（４）
（４）…が路面層（６）や断熱層（３）及び／又は路盤
（２）と一体化させていないものであり、そのため、幹
線道路を除く側道や駐車場など大きな外力が加わらない
地面に適する。

【００７５】この道路（15）は、遠赤外線放射層（５）
及び路面層（６）の構成において第２の実施例の道路
（10）とは相違する。

【００７６】遠赤外線放射層（５）は、道路（15）の走
行方向に延びる帯状のシート状物（52）を３列に並べて
配することにより構成されている。すなわち、断熱層
（３）上に面状発熱体（４）を配した後、帯状のシート
状物（52）を敷設して、その後、シート状物（52）の周
縁部（51）を、例えばガスバーナー等の加熱手段を用い
て、粘着剤の軟化点以上に加熱して路盤（２）上に仮止
めしている。なお、仮止めは、面状発熱体（４）（４）
…及び配線（41）を除く部分において行なわれている。

【００７７】また、路面層（６）の母材としては、アス
ファルトコンクリートの代りに、コンクリート、モルタ
ルあるいはタイル等の、通常、常温で形成されるものを
用いている。

【００７８】このように、面状発熱体（４）（４）…を
路面層（６）や断熱層（３）及び／又は路盤（２）と一
体化させない場合には、遠赤外線放射層（５）は、必ず
しも面状発熱体（４）の上面全面を覆う必要はないが、
上記した遠赤外線放射層（５）の蓄熱効果及び適度な断
熱効果を考慮すると、面状発熱体（４）の全面を覆うよ
うに配する方が好ましい。

【００７９】この道路（15）であると、効率的かつ経済
的な融雪を可能にする遠赤外線放射層（５）を形成する
場合において、当該遠赤外線放射層（５）を構成するシ
ート状物の仮止めを、シート状物に含まれる粘着剤によ
って、容易かつ効率的に行うことができる。

【００８０】上述した効果を確認するために、第１及び
第２の実施例における道路（１）（10）の構造を適用し
た実験用道路を作成した。各実験用道路は、幅２．５
ｍ、長さ１０ｍとした。

【００８１】第１の実施例の道路（１）における、遠赤
外線放射層（５）及び路面層（６）の配合組成と厚みｄ
２、ｄ１は、下記のとおりである。

【００８２】 ［赤外線放射層（５）］ クイントン１３４５（日本ゼオン（株）製） １００重量部 カーボン材 ５重量部 石英系火山岩（粉末） ５重量部 酸化アルミニウム ３重量部 フェライト ２重量部 （厚みｄ２＝１０ｍｍ） ［路面層（６）］ アスファルトコンクリート １００重量部 カーボン材 ５重量部 石英系火山岩（粉末） ５重量部 フェライト ２重量部 クイントン１３４５ １０重量部 （厚みｄ１＝８０ｍｍ） 。

【００８３】第２の実施例の道路（10）における、遠赤
外線放射層（５）の配合組成、厚みｄ２及びシート状物
（52）の厚みは下記のとおりであり、路面層（６）の配
合組成及び厚みｄ１は上記道路（１）と同様とした。

【００８４】 ［赤外線放射層（５）］ クイントン１３４５ １００重量部 カーボン材 ５重量部 石英系火山岩（粉末） ５重量部 酸化アルミニウム ３重量部 フェライト ２重量部 （厚みｄ２＝１５ｍｍ） （シート状物（52）の厚み＝１．５ｍｍ） 。

【００８５】なお、両道路（１）（10）とも、面状発熱
体（４）の間隔ｗ１、ｗ２を６００ｍｍとした。

【００８６】本実験は、平均降雪量が３．０ｃｍ／ｈ、
外気温度が＋２．５〜−２．０℃の下、８時間行った。

【００８７】結果は、第１及び第２の実施例の道路
（１）（10）とも積雪することなく、融雪することがで
きた。両道路（１）（10）の消費電力量は、道路（１）
で０．０４２ｋＷ／ｍ^２・ｈ、道路（10）で０．０３８
ｋＷ／ｍ^２・ｈであり、本発明者が試算したところで
は、従来の熱伝導方式の電気ヒータを用いた融雪方法と
比較して約２０％以下の消費電力量で融雪が可能であっ
た。

【００８８】また、両道路（１）（10）は、ともに実用
上十分な強度及び耐久性を備えていた。

【００８９】

【発明の効果】本発明の地面の融雪・凍結防止構造及び
その施工方法であると、発熱体上に配された遠赤外線放
射層により融雪・凍結防止効果及び経済性に優れるとと
もに、当該遠赤外線放射層が地中各層をしっかりと固定
することにより地面の強度及び耐久性に優れる。また、
遠赤外線放射層が自身の粘着性によって固着されるた
め、釘等の固定部材が不要であり、よって施工しやす
い。

【００９０】この場合において、基盤及び／又は断熱層
に固着された遠赤外線放射層が、さらに発熱体の上面に
固着されていると、基盤及び／又は断熱層と発熱体とが
遠赤外線放射層により一体化されるので、地面の耐久性
及び強度により優れ、本構造を道路、特に幹線道路に適
用する場合に非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の道路（１）の一部欠截
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例の道路（10）において路
面層（６）を省略した一部欠截平面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】本発明の第３の実施例の道路（15）の一部欠截
平面図である。

【符号の説明】

（１）（10）（15）……道路 （２）……路盤 （３）……断熱層 （４）……面状発熱体 （５）……遠赤外線放射層 （51）……遠赤外線放射層（５）の周縁部 （52）……シート状物 （53）……放熱凝固部 （６）……路面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 人見 豪彦 大阪府高槻市玉川２丁目20−104 (72)発明者 小川 満和 大阪府池田市緑丘２丁目４番31−308

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基盤上に配された断熱層と、 前記断熱層上に配された発熱体と、 前記発熱体上に配され、前記発熱体が発する熱を５〜２
   ５μｍの波長域の遠赤外線に変換して該遠赤外線を放射
   する遠赤外線放射層と、 前記遠赤外線放射層上に形成された表面層とよりなり、 前記遠赤外線放射層が所定温度以上で粘着性を示す粘着
   剤を含有し、この粘着剤の前記粘着性によって前記遠赤
   外線放射層が前記基盤及び／又は前記断熱層に固着され
   たことを特徴とする地面の融雪・凍結防止構造。
2. 【請求項２】 前記粘着剤の前記粘着性によって前記遠
   赤外線放射層が前記発熱体に固着されたことを特徴とす
   る請求項１に記載の地面の融雪・凍結防止構造。
3. 【請求項３】 前記粘着剤が脂環族系炭化水素樹脂であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の地面の融雪・凍結
   防止構造。
4. 【請求項４】 前記表面層が、５〜２５μｍの波長域の
   遠赤外線を放射する遠赤外線放射材を含有することを特
   徴とする請求項１に記載の地面の融雪・凍結防止構造。
5. 【請求項５】 前記遠赤外線放射層及び前記表面層が、
   磁鉄鉱を含有することを特徴とする請求項４に記載の地
   面の融雪・凍結防止構造。
6. 【請求項６】 前記表面層が、表面材を前記粘着剤の前
   記所定温度以上に加熱した状態で前記遠赤外線放射層上
   に配することによって形成されたことを特徴とする請求
   項２に記載の地面の融雪・凍結防止構造。
7. 【請求項７】 前記表面層が、所定温度以上で粘着性を
   示す粘着剤を含有することを特徴とする請求項６に記載
   の地面の融雪・凍結防止構造。
8. 【請求項８】 基盤上に断熱層を配し、該断熱層上に発
   熱体を敷設し、 ５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放射する遠赤外線放
   射材と所定温度以上で粘着性を示す粘着剤とを含有する
   混合物を前記所定温度以上で前記発熱体上に配して遠赤
   外線放射層を形成し、 前記遠赤外線放射層上に表面層を形成することを特徴と
   する地面の融雪・凍結防止構造の施工方法。
9. 【請求項９】 前記遠赤外線放射層上に、前記粘着剤の
   前記所定温度以上に加熱した表面材を配して前記表面層
   を形成することを特徴とする請求項８に記載の施工方
   法。
10. 【請求項１０】 基盤上に断熱層を配し、該断熱層上に
    発熱体を敷設し、 前記発熱体上に、５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放
    射する遠赤外線放射材と所定温度以上で粘着性を示す粘
    着剤とよりなるシート状物を敷設し、 前記シート状物上に、前記粘着剤の前記所定温度以上に
    加熱した表面材を配して前記表面層を形成することを特
    徴とする地面の融雪・凍結防止構造の施工方法。
11. 【請求項１１】 基盤上に断熱層を配し、該断熱層上に
    発熱体を敷設し、 前記発熱体上に、５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放
    射する遠赤外線放射材と所定温度以上で粘着性を示す粘
    着剤とよりなるシート状物を敷設し、 前記シート状物の縁部を前記所定温度以上に加熱して、
    前記シート状物を前記基盤及び／又は前記断熱層に固着
    した後、前記シート状物上に表面層を形成することを特
    徴とする地面の融雪・凍結防止構造の施工方法。
12. 【請求項１２】 ５〜２５μｍの波長域の遠赤外線を放
    射する遠赤外線放射材と所定温度以上で粘着性を示す粘
    着剤とを含有する混合物を、前記所定温度以上の状態
    で、前記シート状物の前記縁部を覆い、かつ、前記基盤
    及び／又は前記断熱層に接触するように配して、前記シ
    ート状物の前記縁部を前記所定温度以上に加熱すること
    を特徴とする請求項１１に記載の地面の融雪・凍結防止
    構造の施工方法。
13. 【請求項１３】 前記表面層が、所定温度以上で粘着性
    を示す粘着剤を含有することを特徴とする請求項９、１
    ０又は１２に記載の施工方法。