JPH09268511A

JPH09268511A - 融雪凍結防止構造物

Info

Publication number: JPH09268511A
Application number: JP8005596A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Horizoe; 茂樹堀添
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】散水の必要がなく、しかも低コストな、融雪
凍結防止システムを開発すること。【解決手段】融雪凍結防止剤として電気石が分散され
ている融雪凍結防止材を用い、好ましくは加熱手段、融
雪凍結防止樹脂シートと組み合わせる。具体的には、道
路、駐車場、建物屋上、屋根などの構造物に適用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は融雪凍結防止構造物
に関し、特に道路、駐車場、建物屋上、建物屋根、建物
外壁、屋外施設等の融雪凍結防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】豪雪地帯における融雪は、地域社会の産
業と生活のあり方の将来を左右する長年の重要課題であ
り、今日まで多くの研究開発が行われてきた。その中
で、最も効果的かつ実用的な融雪方法として普及し利用
されているのは、地下水を汲み上げて散水する消雪方法
であり、現在多くの豪雪地域で採用されている。

【０００３】また、道路の融雪・凍結防止方法として、
アスファルトやコンクリートの舗装道路、あるいは屋上
や屋根の下に電気ヒータを配設して電気加熱する方法
も、コスト高であるが、有効な方法として一部では採用
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の地下水を利用す
る融雪方法では、この方法が普及するほど地域一帯の地
盤沈下が起きるほか、地下水資源の枯渇をもたらす弊害
が生じている。一部地域ではすでにこれらが社会問題と
なり、道路・建築物・家屋等の大幅な修復を余儀なくさ
れているケースもある。また、現在ではそう問題になっ
ていない地域ではも、今後とも永遠に地下水を汲み上げ
を続けるわけにはいかず、早晩そのための対策を構じす
る必要に迫られている。

【０００５】また、電気ヒータによる融雪方法は、電気
エネルギーの消費量が多いので、なんといってもコスト
高で、どこでも採用できるわけてはない。また、コスト
高にかかわらず電気ヒータによる融雪方法を採用してい
る場合でも、コストの低減が望まれていることはいうま
でもない。そこで、本発明は、このような社会的な需要
に答えて、散水の必要がなく、しかも低コストな、融雪
システムを開発することを目的としてなされたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記従
来技術の課題は、融雪凍結防止剤として電気石が分散さ
れている融雪凍結防止材を用いて融雪凍結防止構造物と
することにより解決される。また、本発明の好ましい態
様において、融雪凍結防止剤として電気石が分散されて
いる融雪凍結防止材と加熱手段を含むことを特徴とする
融雪凍結防止構造物が提供され、さらに、外気側からか
ら内側に向かって順に表面材、中間層、加熱手段を含
み、かつ表面材と中間層の少なくとも一方が電気石が分
散されている融雪凍結防止材からなることを特徴とする
融雪凍結防止構造物も提供される。

【０００７】本発明の融雪凍結防止構造物には、例え
ば、車道、歩道、橋を含む道路、駐車場、建物敷地など
の土木施設、屋根、屋上、外壁、エクステリア（玄関先
の敷石などの屋外施設物を含む）などの建物施設が含ま
れる。本発明において、融雪凍結防止とは、融雪、凍結
防止のうち少なくとも一方の作用を指称するが、凍結防
止には解凍の意味が含まれる。

【０００８】理論には限定されないが、電気石は周囲の
熱（光）を吸収して雪や氷を融解するのに最適の放射線
（特に約６〜１０μm の波長）を放射する性質を有する
ため、以下の実施例に示されるように、驚異的な融雪凍
結防止効果が得られると考えられる。特に、雪は密度が
小さく、熱伝導率が低いので、積雪はあたかも断熱材の
ような働きをするため、従来の接触式熱伝導による融雪
では原理的に問題があったものが、本発明により熱伝導
と放射熱を併用したことにより、積雪中に空間があって
も放射線は個々の雪（雪の結晶）まで伝搬され、雪に吸
収されるので、これまでにない驚異的な融雪効果を奏す
ることができたものと考えられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明において融雪凍結防止剤と
して用いる電気石は、ホウ素を含有するシクロ珪酸塩鉱
物である。化学成分によりトライパイト、ショール、エ
ルバイト、チラサイトなどに分けられる。ペグマタイ
ト、銅鉱床、花コウ岩などの中に産する。本発明では、
電気石を含む岩石から選鉱、精製した鉱物としての電気
石を用いることが好ましい。電気石を含む岩石（又は選
鉱したもの）を粉砕したものでも、所望の効果を奏する
ように分散させることができれば使用してもよい。

【００１０】電気石を添加する方法は電気石又は電気石
含有材料の粒子、粉末を用いるのが簡便で好適である。
電気石の融雪凍結防止材中に含まれる割合は、少量でも
それなりに有効であり、０．０１重量％でも有効である
ことが確認されている。目的によるが、０．０５重量％
以上、０．１重量％以上、さらには０．３重量％以上が
好ましい。目的に応じて１重量％以上、さらに３重量％
以上添加する。添加量の上限は、融雪凍結防止材を使用
する用途に求められる物性を損なわない限り、特に限定
されず使用でき、結着さえできれば、例えば、９５重量
％以上でもよい。しかし、普通の用途には、３０重量％
以下、１５重量％以下、さらに１０重量％以下で充分で
ある。好ましい範囲は、０．１〜５重量％、より好まし
くは０．３〜３重量％である。電気石を分散させた分だ
けの効果が得られる。

【００１１】また、電気石は融雪凍結防止効果を得よう
とする面のすべてに分散させることが望ましい。しか
し、局所的に分散できない領域があったり、また不必要
な部分には分散させなくてもよいことは勿論である。例
えば、道路を融雪凍結防止構造にするために、２つの実
施例では電気石を他の有効成分とともに混ぜたものを深
さ４cm又は深さ８cmに施工して、顕著な有効な効果が得
られた。屋上タイルでは１cmの厚さで効果があった。

【００１２】すなわち、分散させる量と分散層の深さ
（厚さ）は効果との兼ね合いで適宜決定される。本発明
の融雪凍結防止剤である電気石を具体的な融雪凍結防止
構造物に使用する場合、例えば、歩道舗装用タイルに電
気石を混入するのであれば、セラミックス又はモルタル
やコンクリートのタイル材料中に電気石を添加し、また
アスファルト歩道であれば、アスファルト中に電気石を
添加して製造又は施工することができる。

【００１３】必要に応じて、また好ましくは、最適の融
雪凍結防止効果を得るために、あるいは電気石を添加し
やすくするために、電気石を他の材料、特に熱伝導性に
優れた材料や保熱効果のある材料などと組み合わせて目
的物を製造又は施工する。電気石を分散させた融雪凍結
防止材は、後記の如く加熱手段と組み合わせる場合には
高熱伝導性であることが好ましく、また蓄熱性材料や大
熱容量材料も保熱効果によるエネルギー節約に有効であ
る。従って、用途と所望の効果に応じて、基材及び添加
物を選定する。

【００１４】例えば、建物屋上タイル、外壁パネル、歩
道タイルなどのセラミックス製タイルを用いる構造に適
用する場合、粘度、陶土、などのセラミックス材料と電
気石を混練し、焼成して製造できるが、好ましくは、熱
伝導性を高めまた遠赤外効果を得るために、例えば、炭
素、カーボンブラック、グラファイト、フライアッシ
ュ、アルミナなどの高熱伝導性材料、蓄熱材料を添加
し、また炭素材料、酸化アンチモンをドープした酸化第
二錫、元素周期律表第４族遷移金属の炭化物（例、Ｚｒ
Ｃ）及び酸化物（例、ＴｉＯ₂）、アルミナなどの他の
遠赤外線放射材料（外部から熱や光を吸収して遠赤外線
を放射する性質を有する電気石以外の材料）を添加す
る。限定するわけではなく経済性や構造物の要件による
が、例えば、高熱伝導性材料は５〜４０重量％、好まし
くは１０〜３０重量％程度、遠赤外線放射材料は３〜２
０重量％、好ましくは５〜１５重量％程度添加するとよ
い。特に炭素材料は有用である。

【００１５】また、コンクリートのタイルや舗装に使用
する場合には、コンクリート材料に電気石を添加する
が、好ましくは、上記の高熱伝導性材料や遠赤外線放射
材料、また必要に応じてセラミックス材料を添加する
が、電気石、高熱伝導性材料、遠赤外線放射材料を混練
して、混練物をコンクリート材料に混入するのが簡便で
ある。

【００１６】また、アスファルト舗装に適用する場合
は、アスファルト材料に電気石を混練すればよいが、こ
の場合にも、好ましくは、上記の高熱伝導性材料や遠赤
外線放射材料、また必要に応じてセラミックス材料を添
加する。アスファルト材料あるいはコンクリート材料な
どの道路材料に電気石、高熱伝導性材料、遠赤外線放射
材料を添加する場合は、限定するわけではないが、例え
ば、上記タイルの製造に用いた混練材料を、アスファル
ト材料あるいはコンクリート材料に３〜３０重量％、好
ましくは５〜２０重量％程度添加してもよい。

【００１７】また、フライアッシュなどの産業用廃棄材
料を利用して環境問題の解決にも寄与することができ
る。また、各種の増量材、骨材、添加材などを適宜添加
することができる。構造物の目的と熱効果を考慮して選
択するとよい。さらに、金属材料中に電気石を混入して
も効果がある。

【００１８】以上は無機材料を用いる場合について述べ
たが、有機材料中に電気石を混入させても同様な効果を
奏することができる。例えば、樹脂パネル中に電気石を
混入することができる。本発明では、電気石を樹脂シー
トに混入したものを、表面材の内側に配置しても（好ま
しくはそのさらに内側に加熱装置を配置して）、所望の
融雪凍結防止効果を得ることができる。樹脂シート中の
電気石の添加量は、限定されないが、一般的に、０．１
〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％、さらには３重
量％前後でよい。樹脂の材質は限定されないが、農業用
塩化ビニル廃棄物を利用すると、安価であり、かつ資源
の有効利用及び環境問題の解決に寄与する。樹脂シート
の厚みは限定されない。必要に応じて、通気性、水分透
過性のために、穿孔して使用してもよい。

【００１９】本発明の融雪凍結防止構造物を製造、施工
するにあたって、融雪凍結防止材は通常外気と接する表
面材に使用するが、表面材の内側の中間層（中間材）と
して使用してもよい。放射線は表面材料を透過するから
である。従って、表面材は使用目的に応じて、また熱伝
導性を考慮して決めてもよい。また、表面材又は中間層
の融雪凍結防止材は多層構造であってもよい。用途に応
じて、また所望の融雪凍結防止効果に応じて変更でき
る。

【００２０】本発明の電気石が分散されている融雪凍結
防止材を用いた融雪凍結防止構造によれば、外気温度が
氷結温度に近いような低温でも、融雪凍結防止材から融
雪解凍作用のある電磁波（放射線）が放射されて、融雪
凍結防止効果が奏せられる。しかし、この融雪凍結防止
材だけでは、気温が氷結温度以下になれば、融雪解凍作
用は生じない。そこで、少なくとも融雪凍結防止材の表
面温度が氷結温度より高い温度になるように加熱する融
雪凍結防止システムを構築することが望ましい。

【００２１】加熱方法は特に限定されず、従来公知の如
く、地下パイプ中に温水を通したり、電気加熱ヒータを
埋め込む方法を採用してもよい。しかし、本発明の好ま
しい態様では、面状電気ヒータを用いる。特に、いわゆ
るＰＴＣ（正温度係数）特性を持つ面状電気ヒータを用
いれば、サーモスタットを省略できるので、設備費用を
低減できる。さらにＰＴＣ素子は自己温度制御性を有
し、周囲温度とバランスとして一定温度を保つ性質があ
るため、周囲温度変化のムラをなくすことができ、ひい
て電気消費量の低減を図ることができる。ＰＴＣ素子
は、例えば、ポリエチレンにカーボンブラックを分散し
た組成物で作成しものが公知である。

【００２２】本発明の１つの態様では、表面材と面状加
熱ヒータの間に中間層を設けて、表面材と中間層の少な
くとも一方を電気石が分散されている融雪凍結防止材で
構成する。表面層と中間層の両方を電気石が分散されて
いる融雪凍結防止材で構成することがより望ましいが、
電気石が分散されている融雪凍結防止材で構成しなかっ
た方、あるいは表面材と中間層の一部を、遠赤外線放射
材料あるいは高熱伝導性材料にした場合も、加熱エネル
ギーの低減に有効である。理論を限定するわけではない
が、遠赤外線放射材料あるいは高熱伝導性材料の熱伝搬
及び保熱効果によるものと考えられる。しかし、表面層
と中間層の両方を電気石が分散されている融雪凍結防止
材で構成すると、このような熱伝搬及び保熱効果と共に
放射による熱伝搬と融雪の作用が加わるので、より有効
である。

【００２３】本発明では、電気石が分散されている表面
材と組み合わせて、中間層を電気石が分散されている樹
脂シートとし、これを面状ヒータの上に配設した構造が
最も好ましい。遠赤外線放射材料及び高熱伝導性材料と
しては前記と同様の材料を使用することができる。表面
材や中間層あるいはそれらの一部を遠赤外線放射材料及
び高熱伝導性材料にするには、遠赤外線放射粒子や高熱
伝導性粒子を樹脂材料に混入したものでもよい。

【００２４】先に述べたように、本発明の融雪凍結防止
材は、用途に応じてタイル化又はパネル化し、あるいは
アスファルトやコンクリート施工して使用されるが、道
路舗装材としてアスファルト舗装を使用する場合には、
電気石を混入したアスファルト舗装材と加熱ヒータ（及
び中間層、特に樹脂シート）との間にコンクリート材な
どを挿入して、加熱されたアスファルト舗装材が軟化す
るほど高い温度に上昇しないようにすることが望まし
い。

【００２５】また、加熱装置（特に面状電気ヒータ）の
下側あるいは内側には断熱層を設けると、熱が表面の融
雪凍結防止材の側により多く伝搬させる効果を得ること
ができる。断熱層としては、建築物用途（屋上、屋根、
外壁など）ではいわゆる樹脂発泡体などが有効である
が、道路など地中では樹脂発泡体のほか、熱伝導性の低
い骨材等を敷設してもよい。

【００２６】驚くべきことに、従来の融雪加熱システム
では、外気温度が約２３℃以上の温度になるまで加熱し
ないと融雪効果は得られなかったが、本発明の融雪凍結
防止構造では、外気温度が約２℃の低い温度でも融雪凍
結防止効果が奏せられた。即ち、外気温度が氷結温度よ
り高ければ融雪凍結防止効果は発現する。従って、本発
明によれば、融雪凍結防止材の外表面温度を２０℃以
下、さらに１５℃以下、特に５℃以下、さらには２〜３
℃に設定した、融雪凍結防止システムを構築することが
でき、電気代の削減効果は極めて大きい。即ち、以下の
実施例で詳述するように同じ気候条件下で実験して完全
融雪を達成するために、従来の融雪加熱システムでは電
気ヒータを全面に敷設し、５０〜８０℃の発熱体温度に
設定し、なおかつ２４時間連続通電加熱しているが、本
発明では、電気ヒータを加熱面積の一部だけに敷設し
（半分以下、例えば約３分の１の面積に敷設）、しかも
５０℃未満（好ましくは約３０℃の地中温度）の発熱体
温度に設定し、かつ間歇通電加熱（例えば２時間ごと）
で充分であった。勿論、これは温水ボイラ方式やヒート
パイプ方式と比べても経済的である。但し、電気ヒータ
の面積、加熱温度、加熱時間などは本発明を限定するも
のではない。

【００２７】さらに、本発明の融雪凍結防止加熱システ
ムでは、地下水、温水を使わないで、充分な経済性をも
って融雪凍結防止効果を奏するので、地下水の汲み上げ
に伴う従来技術の課題を見事に解決し、社会的需要に答
えるものである。本発明の代表的な態様を下記に示す。（１）融雪凍結防止剤として電気石が分散されている融
雪凍結防止材を用いたことを特徴とする融雪凍結防止構
造物。

【００２８】（２）融雪凍結防止剤として電気石が分散
されている融雪凍結防止材と加熱手段を含むことを特徴
とする融雪凍結防止構造物。（３）表面材と、表面材の内側に配置された加熱手段
と、表面材と加熱手段の間に配置された中間層を含み、
かつ表面材及び中間層の少なくとも一方が電気石が分散
されている融雪凍結防止材からなることを特徴とする融
雪凍結防止構造物。

【００２９】（４）融雪凍結防止材が無機材料中に電気
石が分散されている。（５）融雪凍結防止材が有機材料中に電気石が分散され
ている。（６）融雪凍結防止材の無機材料がモルタル又はコンク
リートである。（７）融雪凍結防止材の無機材料がセラミックスであ
る。（８）融雪凍結防止材の無機材料がアスファルトであ
る。

【００３０】（９）表面材が電気石が分散されているア
スファルト製であり、アスファルト製表面材と中間層の
間にさらに非アスファルト製無機材料層を有する。（１０）表面材が電気石が分散されている無機材料から
なり、中間層が電気石が分散されている樹脂シートであ
る。（１１）融雪凍結防止材が電気石を０．１〜１０重量％
含む。

【００３１】（１２）加熱手段が正温度係数（ＰＴＣ）
特性を有する面状電気ヒータである。（１３）加熱手段が融雪凍結防止面積の半分以下の面積
に敷設されている。（１４）加熱手段が間歇通電される。（１５）加熱手段が表面材の表面温度を１５℃以下に加
熱するように温度制御されている。

【００３２】（１６）加熱手段の発熱体温度が５０℃未
満に制御されている。（１７）融雪凍結防止構造物が道路である。（１８）融雪凍結防止構造物が歩道である。（１９）融雪凍結防止構造物が建物屋根である。（２０）融雪凍結防止構造物が建物屋上である。

【００３３】（２１）融雪凍結防止構造物が駐車場であ
る。（２２）融雪凍結防止構造物が建物エクステリアであ
る。

【００３４】

【実施例】

（実施例１）無機マトリックス材料として陶土６２重量
％、遠赤外線放射パウダー（三基物産より市販）１０重
量％、炭素パウダー２０重量％、フライアッシュ５重量
％、電気石（三基物産より市販）３重量％を水を溶媒と
して混練し、平板状に成形してから、８００℃で焼成し
て、焼結体（融雪凍結防止材）１を得た。

【００３５】同様にして、陶土と電気石の合計量を６５
重量％とし、電気石の添加量を０．０２重量％、０．１
重量％、１重量％、１０重量％と変えて、焼結体（融雪
凍結防止材）２〜５を作成した。また、フライアッシュ
の全部を陶土に変えたものを作成した。比較のために、
１００重量％陶土を用いて同様に作成した陶板、及び砂
を用いたモルタルで上記と同じ形状に成形及び硬化させ
たモルタル板を用意した。

【００３６】これらの板の上に氷を置くと、電気石が分
散されている板（融雪凍結防止材１〜５）の上では直ち
に氷が融けたが、陶板及びモルタル板の上では氷はなか
なか融けなかった。氷に変えて雪を用いても、同様の結
果が得られた。（実施例２）実施例１と同様に陶土６２重量％、遠赤外
線放射パウダー１０重量％、炭素パウダー２０重量％、
電気石３重量％、フライアッシュ５重量％を水を溶媒と
して混練して得た混練物を、アスファルトに対して１０
重量％になるように混入した。（融雪凍結防止材６）また、同様にして、同じ混練物を、川砂を用いたモルタ
ルに対して１０重量％になるように混入した。（融雪凍
結防止材７）これらについても、氷と雪を用いて解凍、融雪実験を行
った。実施例１の融雪凍結防止材と同様の効果が確認さ
れた。

【００３７】（実施例３）農業用塩化ビニル廃棄物を粉
砕、洗浄、乾燥後、電気石（平均粒径０．６μm）３重
量％を溶融混練し、押出成形して厚さ０．８mmのシート
を作成した。このシートに１mm径の孔を縦横１０mm間隔
で一列毎に５mmずらして穿孔した。ＰＴＣ面状ヒータの
上にこの樹脂シートを置き、さらにその上に厚さ１０mm
の陶板を置いたものと、樹脂シートを介さずにＰＴＣ面
状ヒータの上に直接に同じ陶板を置いたものを用意し、
ヒータを３０℃に加熱して、陶板の上に氷と雪をのせて
実験した。

【００３８】実施例１〜３で作成した融雪凍結防止材を
道路、屋根、屋上などに使用すれば、一般の材料を使用
した場合よりも融雪凍結防止効果があることは明白であ
る。（実施例４）新潟県六日町の田崎新堀工業団地内に、屋
根融雪実験棟（屋根融雪面積１６m²）、屋上融雪実験施
設（屋上融雪面積１０m²）、道路融雪実験施設（道路融
雪面積２０m²）を建設施工し、実際に冬の積雪時期に融
雪実験を行った。

【００３９】図１に実験施設の平面図を示す。左下１が
屋根融雪実験棟、左上２が屋上融雪実験施設、右側が道
路（歩道）融雪実験施設で、その上半分がコンクリート
舗装部分（１０m²）、下半分がアスファルト舗装部分
（１０m²）である。図２に、屋根融雪実験棟の屋根融雪
システムを示す。下から順に、発泡断熱シート２１、Ｐ
ＴＣ面状電気ヒータ２２、遠赤外線放射樹脂シート２
３、融雪凍結防止瓦２４が敷設されている。

【００４０】発泡断熱シート２１は任意である。例え
ば、発泡ポリスチレン製シートなどを用いることができ
る。ＰＴＣ面状電気ヒータ２２は、日本オイルシール
（ＮＯＫ）社から購入した幅２５cmの長尺状面状ヒータ
で、図３の平面図に示す如く敷設し、発熱体グループＮ
ｏ．１〜Ｎｏ．５（２２ａ〜２２ｅ）に分けて通電でき
るように構成した。図３中、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，
２２ｄ，２２ｅがそれぞれ発熱体グループＮｏ．１〜Ｎ
ｏ．５である。

【００４１】遠赤外線放射樹脂シート２３は実施例３と
同様にしで作成したシートを使用し、これを全面に敷い
た。融雪凍結防止瓦２４は、実施例１の融雪凍結防止材
１と同じ組成で同じ手順でスレート瓦として作成したも
のを用いた。通常のスレート瓦と同様に敷設した。（実施例５）図４に屋上融雪実験施設の屋上融雪システ
ムを示す。下から順に、ＰＴＣ面状電気ヒータ３２、遠
赤外線放射シート３３、融雪凍結防止タイル３４が敷設
されている。図４の発泡断熱シート３１及び層３５、３
６は任意要素である。

【００４２】ＰＴＣ面状電気ヒータ３２は実施例２と同
様のものであるが、幅２５cmの長尺状面状ヒータを３０
cmの間隔で敷設した。遠赤外線放射シート３３は実施例
３と同様に作成した樹脂シートを全面に敷いた。融雪凍
結防止タイル３４は、実施例１の融雪凍結防止材１と同
じ組成で同じ手順で６０cm×９０cm×１cmのタイルとし
て作成したものを用いた。

【００４３】（実施例６）図５に道路融雪実験施設の道
路融雪システムを示す。下から順に、断熱層４１、ＰＴ
Ｃ面状電気ヒータ４２、遠赤外線放射樹脂シート４３、
基層コンクリート層４４、融雪凍結防止アスファルト層
（表層）４５である。断熱層４１は主として砂利や玉石
などからなる骨材層である。ＰＴＣ面状電気ヒータ４２
は、実施例２と同様のものであるが、図６に示す如く、
幅２５cmの長尺状面状ヒータ３２ａを約３０cmの間隔を
おいて配置した。遠赤外線放射樹脂シート４３は実施例
３と同様に作成したものを全面に敷いた。その上に、基
層コンクリート層４４として、セメント、砂、骨材（小
石）からなるコンクリートを厚さ４cmに施工した。

【００４４】融雪凍結防止アスファルト層４５は、実施
例２の融雪凍結防止材６と同じ組成で同じ手順で厚さ
（深さ）４cmに施工した。（実施例７）実施例６と同様であるが、但し融雪凍結防
止アスファルト層４５を省略して、厚さ４cmのコンクリ
ート層４４をそのまま舗装面とした。

【００４５】（実施例４の結果）１２月より雪が観測さ
れ、１月には充分に積雪していたので、実験を開始し
た。例えば、２月１７日に行った屋根融雪実験は下記の
条件であった。測定日時：午前８時から午後５時まで測定時間：９時間屋根融雪面積：１６m² 気温：最高気温２．２℃、最低気温−０．８℃ 降雪量：最高５．５cm／１時間降雪量累計：２３．３cm／９時間このとき、図６に示す発熱体通電スケジュールで完全に
融雪できた。そのときの各時間毎の降雪量、気温、消費
電力を図６に併せて示す。これから下記のデータが得ら
れる。

【００４６】消費電力：９．５Kw／９時間／１６m² 単位面積当たりの消費電力：０．０６６Kw／１６m²・
時間単位面積当たりの消費電力コスト（円／m²・時間）：消費電力料金＝９．５Kw÷９時間÷１６m²×１０．４５
円／Kw＝０．６９円／m²・時間（実施例５の結果）実施例４と同様に完全融雪を条件と
して、屋上融雪実験を行ったが、間歇通電の低コストの
運転が可能であった。単位面積当たりの消費電力コスト
は、実施例４と同様であった。

【００４７】（実施例６の結果）実施例４と同様に完全
融雪を条件として、道路融雪実験を行った。下記の如
く、間歇通電の低コストの運転が可能であった。単位面
積当たりの消費電力コストは、０．３６円／m²・時間で
あった。測定日時：午前８時から午後４時まで測定時間：８時間屋根融雪面積：２０m² 気温：最高気温２．２℃、最低気温−０．６℃ 降雪量：最高５．５cm／１時間降雪量累計：２１．０cm／８時間消費電力：５．５Kw／８時間／２０m² 単位面積当たりの消費電力：０．０３４４Kw／１６m²
・時間単位面積当たりの消費電力コスト（円／m²・時間）：消費電力料金＝０．０３４４Kw×１０．４５円／Kw＝
０．３６円／m²・時間この道路融雪実験の結果を、従来の融雪システムと比較
すると、下記の如くである。

【００４８】比較方式灯油料電気料合計対比温水ボイラ１．５５円０．４６円２．０１円／m²・ｈ５．６６ヒートパイプ２．９２円０．１３円３．０５円／m²・ｈ８．４７本発明 ─── ０．３６円０．３６円／m²・ｈ１．００なお、アスファルト舗装部分とコンクリート舗装部分と
では、どちらも完全な融雪効果が得られたが、アスファ
ルト舗装部分の方がより融雪効果は優れていた。アスフ
ァルト舗装部分の方が、舗装表面はヒータからより遠い
にもかかわらず、コンクリート舗装部分より優れた融雪
効果を示した理由は不明であるが、本発明の融雪凍結防
止材を厚くしたからと考えられる。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の融雪凍結防止構造物によれば、地下水を用いることな
く、低コストで融雪凍結防止を実現でき、その社会的需
要に極めて大ものものといえなければならない。なお、
上記実施例では、主として道路、屋根、屋上について述
べたが、本発明が広くその他一般の融雪凍結防止構造物
にも応用できることは明白である。

【図面の簡単な説明】

【図１】融雪実験場所の平面図。

【図２】屋根融雪実験棟の屋根融雪システムの模式図。

【図３】屋根融雪実験棟の屋根融雪システムのヒータ説
明図。

【図４】屋上融雪実験棟の屋上融雪システムの模式図。

【図５】道路融雪実験棟の屋上融雪システムの模式図。

【図６】道路融雪実験棟の加熱スケジュール及び降雪
量、気温、消費電力。

【符号の説明】

２１，３１…発泡断熱シート２２，３２，４２…ＰＴＣ面状加熱シート２３，３３，４３…遠赤外線放射樹脂シート２４…融雪凍結防止瓦３４…融雪凍結防止タイル４１…断熱層４４…基層コンクリート４５…融雪凍結防止アスファルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融雪凍結防止剤として電気石が分散され
ている融雪凍結防止材を用いたことを特徴とする融雪凍
結防止構造物。
【請求項２】融雪凍結防止剤として電気石が分散され
ている融雪凍結防止材と加熱手段を含むことを特徴とす
る融雪凍結防止構造物。
【請求項３】表面材と、該表面材の内側に配置された
加熱手段と、該表面材と該加熱手段の間に配置された中
間層を含み、かつ該表面材及び該中間層の少なくとも一
方が電気石が分散されている融雪凍結防止材からなるこ
とを特徴とする融雪凍結防止構造物。
【請求項４】無機材料中に電気石が分散されている融
雪凍結防止材からなる表面材と、該表面材の内側に配置
された加熱手段と、該表面材と該加熱手段の間に配置さ
れた、電気石が分散されている融雪凍結防止材からなる
樹脂シートとを含んで成ることを特徴とする融雪凍結防
止構造物。
【請求項５】前記加熱手段が正温度係数（ＰＴＣ）特
性を有する面状電気ヒータである請求項２、３又は４に
記載の融雪凍結防止構造物。
【請求項６】前記融雪凍結防止構造物が道路である請
求項１〜５のいずれか１項に記載の融雪凍結防止構造
物。
【請求項７】前記融雪凍結防止構造物が建物屋根であ
る請求項１〜５のいずれか１項に記載の融雪凍結防止構
造物。
【請求項８】前記融雪凍結防止構造物が建物屋上であ
る請求項１〜５のいずれか１項に記載の融雪凍結防止構
造物。
【請求項９】前記融雪凍結防止構造物が駐車場である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の融雪凍結防止構造
物。