JPH11117215A - 融雪パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価な放熱板を用いずとも、用いた場合と同
等の融雪効果が得られるようにする。 【解決手段】 下面に脚３を有する大基板１１の上面に
伝熱管１０を配設し、その伝熱管１０を覆って基板上面
全面に砕石等の石材を表層材６ａとして充填し、エポキ
シ系の接着剤６ｂを注入して固定する。このような構成
の融雪パネルＰでは、伝熱管１０が、比熱の大きい、従
って蓄熱効率の高い石材と断熱効率の高いエポキシ系の
樹脂で周面全面に渡って取り巻かれているので、熱がパ
ネル表面に効率よく伝わる。他方、放熱板を備えたパネ
ルは、放熱板が伝熱管と線接触の状態にあり、その分、
伝熱効率が悪いので、この実施形態のパネルＰは、放熱
板がなくとも、放熱板を備えたパネルと同等の融雪効果
をもたらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、駐車
場、車庫側の路上や玄関入口の歩道などの融雪に使用さ
れるパネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の融雪パネルは、従来から種々の
ものが提案されており、例えば、実開平２−５４２０号
公報、実開平３−５４８０６号公報、特開平６−２６４
４０８号公報、特開平７−５５１６７号公報などに開示
されている。

【０００３】その各開示技術の多くは、例えば、図１１
に示すように、発泡ウレタンフォームなどの板状の断熱
材２１に、熱媒体が流通する伝熱管１０を配設し、その
表面に放熱板１２を固着したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような融雪パネル
Ｐでその性能上重要なことは、地盤に熱を吸収されず
に、熱媒体から放熱板側に如何に有効に熱を伝えるかと
いうことである。ここで、伝熱は輻射（放射）、伝導、
対流によってなされ、従来技術の断熱材はそれらの全て
において一応の満足がいくものである。

【０００５】しかし、断熱材と言えども熱伝導が皆無と
いうわけではなく、伝熱の立ち上がり時には、温度差に
よって低温側の地盤に少なからず熱伝導するため、省エ
ネの点で問題がある。

【０００６】また、融雪パネルには、人、車などの重量
物の荷重が加わるため、厚み方向の強度（耐圧性）を必
要とする。この強度を断熱材で得ようとすると、断熱材
は、本来、弾性材のため、圧縮強度は小さく、撓みがち
であり、撓めば、厚さの減少から断熱性は低下する。こ
の点について、特開平７−５５１６７号公報には、放熱
板（枠）において厚み方向の強度を持たせようとして、
その平面形状を格子状とし、その中に伝熱管を配設した
ものが示されているが、この場合、融雪作用を行う上面
には、その格子状の放熱板の上部端面しか寄与しないた
め、その融雪作用の効率が悪い。

【０００７】また、圧縮強度を高めるため、断熱材中に
弾性チップを介在させて弾性を持たせたものもあるが、
チップによって断熱材が多孔性となるので、融雪による
水が断熱材中に滲み込み易くなり、水は熱伝導率が高い
ため、断熱材の断熱性能が劣化し、地盤側に放熱される
量が多くなる。

【０００８】そこで、融雪効率の良い融雪パネルが要求
されるが、それに応じた改良がなされたとしても、以上
は放熱板の配設を前提とした構造についてのものであ
る。

【０００９】しかるに、放熱板には、その放熱効率の優
れた材料として、例えば、熱伝導率の高い銅、銅合金、
亜鉛鋼等を用いる必要があり、これらは高価で製作費が
非常に高くつく。

【００１０】そこで、この発明では、製作費の低減化も
考え併せ、放熱板を用いない構造とし、放熱板が無くと
も、有る場合と同等の融雪効率をもたらす融雪パネルを
提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明では、下面に脚を立設した樹脂
製基板の上面に発熱体を配設し、その発熱体を覆って前
記基板の上面全面に珪砂等の石材を充填し、それらを樹
脂製接着剤で固着してなる融雪パネルを提唱する。

【００１２】このような構成の融雪パネルは、基板が樹
脂であるので断熱性があり、下面の脚が囲む部分は空間
となり、空間（空気）も熱伝導の遮断性が極めて高いの
で、基板上面に配設される発熱体の熱は地盤側には流れ
にくくなっている。

【００１３】そして、伝熱管を取り巻く表面層は、比熱
の大きい石材が断熱性の大きい樹脂製接着剤で固めら
れ、従って蓄熱効率が高いものとなっているので、その
ような表面層に周面全面にわたって覆われた伝熱管は、
その熱がパネル表面に効率よく伝わる。他方、放熱板を
有するパネル、例えば、図６乃至図８に示したものは、
放熱板が伝熱管上面と線接触の状態にあって、その分、
伝熱効率が悪い。

【００１４】従って、前記表面層に伝熱管が取り囲まれ
た上記パネルは、放熱板がなくとも、放熱板を備えたパ
ネルと同等の伝熱効果をもたらす（図９のグラフ参
照）。

【００１５】上記構成において、上記基板に、その板厚
方向に貫通する複数の穴を開口した構成（請求項２）と
することができ、そうすることにより、表面層上面の融
雪水が表面層内部の隙間を経てその穴から基板の下方に
流れるので、パネルの水はけが良くなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１および図２に、この実施形態
の融雪パネルを構成する単位の基板１を示す。その基板
１は正方形で、例えば、縦、横３００ｍｍのものであ
り、板面には複数の菱形の穴４が開口されている。基板
１の上面には、伝熱管固定用の円柱の突起２が所定のピ
ッチで複数設けられており、各突起２には、その上面か
ら所定の深さのボルト穴２ａが形成されている。また、
基板１の下面には、円筒状の脚３が所定のピッチで設け
られている。

【００１７】これら突起２や脚３が一体となって作製さ
れる上記基板１は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチ
レン（ＰＥ）などの樹脂成型品とし、ＦＲＰなどの繊維
強化プラスチックなども採用し得る。

【００１８】このような単位の基板１が、例えば、図３
に示すように、横３列、縦６列、計１８個組み合わさ
れ、９００ｍｍ×１８００ｍｍの大面積の基板１１とな
り、その大基板１１の上面に、前記突起２の間を縫う形
で、例えば、一点鎖線で示すように、銅で形成された伝
熱管１０が配設されている。伝熱管１０の上面には、図
４に示すように、それを大基板１１に固定するための押
さえ板５が載置され、この押さえ板５は、その近傍にあ
る前記突起２のねじ穴２ａにビス止め（ビス１６ｂ）で
固定され、伝熱管１０が固定される。

【００１９】そして、図４に示すように、この押さえ板
５や伝熱管１０を覆って、大基板１１の上面全面に再生
石や砕石等の粒状の石材を表層材６ａとして充填し、そ
れに樹脂製の接着剤６ｂ、例えば、エポキシ系のものを
注入し、固着して表面層６とし、大面積の融雪パネルＰ
を形成する。表層材６ａの充填および接着剤６ｂの注入
は伝熱管１０の押さえ板５の載置前と載置・固定後の両
方で行う。

【００２０】なお、表面層６は、図４中、水平方向に一
点鎖線で示す位置、すなわち、前記伝熱管１０の押さえ
板５上面あたりまでの積層分を工場で製作しておき、そ
の位置から上層の表面層６（図中、前記一点鎖線より上
向きの矢印で示す）は、パネルＰを敷設する現地におい
て、その敷設作業（大基板１１同士の接続や伝熱管１０
の配管等）の際に行う。その際、表面層６の見栄えを自
然な感じのものとするため、表層材６ａの石材として前
記再生石や砕石に加え、天然石を混入する。

【００２１】伝熱管１０には、図５に示すように、温水
ボイラーＱからヘッダーＤを介して温水を送り込み、表
面層６から放熱させることにより融雪する。融雪水は表
面層６の表面を流れるが、その表面が敷設面の縁に向か
って下り勾配を有するように施工すると、その流れがス
ムースとなる。また、この実施形態では、前記図１に示
したように、基板１に、その板厚方向に貫通する複数の
穴４、４、……を開口してあるので、融雪水が表面層６
の内部の隙間を経て、その穴４から基板１の下方に流
れ、パネルＰの水はけが良い。なお、前記図４では、表
面層６を模式的に描いているので密に詰まっているよう
に見えるが実際には隙間がある。

【００２２】融雪水は、パネルＰの敷設エリア周縁に排
出溝を形成し、その溝を介して図５中の鎖線のごとく地
中の排水管に導く。なお、温水の供給などによって樹脂
が伸縮するため、各基板１間はその伸縮を吸収する間隙
を形成するとよい。

【００２３】以上がこの実施形態の融雪パネルＰの構成
であるが、次に、このような放熱板のない融雪パネルＰ
が、放熱板を有する融雪パネルと比べ、同等の融雪効果
があることを示す。そのため、先ず、その放熱板を有す
る比較例の融雪パネルの構成を図を参照して説明する。

【００２４】このものは、図６に示すように、矩形の保
持枠１３の中に縦横に走る格子状のリブ１４が設けられ
たものが基板５１となっており、そのリブ１４によっ
て、基板５１に厚み方向の強度をもたせている。一部の
リブ１４の側壁には、放熱板１２を固定するためのビス
台１６が設けてある。この基板５１は、前記実施形態の
大基板１１と同様、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチ
レン（ＰＥ）などの樹脂成型品である。

【００２５】そして、伝熱管１０は、前記保持枠１３内
において、そのリブ１４に拘束される形で配設されてい
る。つまり、伝熱管１０が交差する位置の各リブ１４に
は、図６に示すように、その壁面を切り欠いて配設溝１
５が形成されており、伝熱管１０は、図７に示すよう
に、この溝１５に嵌められ、放熱板１２が保持枠上面に
載置された際、蓋をされるような形で保持枠１３内に留
められる。その際、配設溝１５の深さは、図８に示すよ
うに、伝熱管１０の外径より少し浅く設定されており、
伝熱管１０を溝１５に配設しただけの状態では、伝熱管
１０の上面がリブ１４や保持枠１３の上面より僅かに浮
き上がる形となっており、放熱板１２を保持枠１３（リ
ブ１４）上面に載置し、リブ側壁のビス台１６にボルト
１６ｂをねじ込んで放熱板１２を固着させると、放熱板
１２と伝熱管１０と溝１５が互いに圧着する形で伝熱管
１０が固定されるようになっている。伝熱管１０の管形
状（外径、肉厚）は、上記本発明の実施形態のものと等
しく、材質も同じ銅である。また、放熱板１２は、亜鉛
鋼板で形成されており、放熱板１２上面には、図８の一
点鎖線で示すごとく、ゴム等の表層材１７が接着剤を介
して貼付されている。１７ａは滑り止め用の突条であ
る。

【００２６】このような放熱板付きの融雪パネルＰｃ
と、前記実施形態の放熱板のない融雪パネルＰについ
て、大基板１１の上面の面積が等しく（例えば、上記９
００ｍｍ×１８００ｍｍのもの）、かつ、配設される伝
熱管１０の全長が等しいものを、同じ時間に、同じ場所
に並置してそれぞれの融雪効果をみた。その結果を図９
にグラフで示す。

【００２７】図のグラフは、横軸に経過時間をとり、縦
軸に温度をとったものであり、、はそれぞれこの発
明の実施例のパネル表面の温度とパネルの地表面の温
度、、はそれぞれ比較例のパネル表面の温度とパネ
ルの地表面の温度、は外気の温度を示している。

【００２８】このグラフからが示す実施例のパネル表
面の温度とが示す比較例のパネル表面温度、および
が示す実施例のパネル地表面の温度とが示す比較例の
パネル地表面温度にはそれぞれ差がなく、放熱板１２が
なくとも同等の融雪効果を得ることが理解される。

【００２９】このことは、表面層６に石材が含まれてお
り、石材は比熱が大きく、従って蓄熱効果が大きいの
で、このような石材が、断熱性の高いエポキシ系樹脂の
接着剤１６ｂとともに伝熱管１０を、その周面全面にわ
たって密に取り巻いているので、熱がパネル表面に効率
よく伝わり、比較例のパネルＰｃの放熱板１２は、それ
が積極的に熱を放出するものではあるが、伝熱管１０と
は線接触の状態にあり、その分、伝熱管１０からの伝熱
効率が悪いので、そのような構成の比較例のパネルＰｃ
と、上記のような表面層６を形成したこの実施形態のパ
ネルＰとは、基板上面を同じ面積とし、伝熱管１０の全
長も同じ寸法としたものについては、同等の断熱性能を
もたらすことになる。

【００３０】なお、この実施形態では、基板１を多数組
み合わせて大面積の融雪パネルＰを形成したが、組み合
わせる基板１の数を少なくして小面積の組み合わせ基板
を形成し、その上面に、前記大面積の融雪パネル用の伝
熱管１０に代え、小型の電熱管１０ｅを配設した小面積
の融雪パネルＵｅを形成すれば、それを、例えば、図１
０に示すような階段Ｓ等の狭い場所に設置して、小領域
用の融雪パネルＵｅとすることもできる。

【００３１】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、高価な放熱板を用いずとも断熱性に優れ、省エネル
ギーで円滑な融雪作用をなすパネルを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を構成する単位の基板の平面図

【図２】実施形態を構成する単位の基板の側面図

【図３】上面に伝熱管を配設した大基板の平面図

【図４】伝熱管の固定仕様を示す側面図

【図５】融雪パネルの敷設配管図

【図６】比較例の部分斜視図

【図７】比較例の部分斜視図

【図８】比較例の要部断面図

【図９】断熱特性図

【図１０】実施形態の応用例を示す図

【図１１】従来例の要部断面図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 突起 ３ 脚 ４ 穴 ５ 押さえ板 ６ 表面層 ６ａ 表層材 ６ｂ 接着剤 １０ 伝熱管 １１ 大基板 １２ 放熱板 １３ 保持枠 １４ リブ １５ 配設溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に脚を立設した樹脂製基板の上面に
   発熱体を配設し、その発熱体を覆って前記基板の上面全
   面に珪砂等の石材を充填し、それらを樹脂製接着剤で固
   着してなる融雪パネル。
2. 【請求項２】 上記基板に、その板厚方向に貫通する複
   数の穴を開口したことを特徴とする請求項１に記載の融
   雪パネル。