JPS635521B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS635521B2 JPS635521B2 JP55002046A JP204680A JPS635521B2 JP S635521 B2 JPS635521 B2 JP S635521B2 JP 55002046 A JP55002046 A JP 55002046A JP 204680 A JP204680 A JP 204680A JP S635521 B2 JPS635521 B2 JP S635521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- road surface
- groundwater
- pipe
- equipment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はエネルギー放散と吸収とに可逆使用
する管装置に関するもので、特に路面下に敷設し
て寒冷期（降積雪のある低温時）にはこれに地下
水を通して消雪及び凍結防止を行なうと共にその
排水は還元用の井戸から地下に還元し、温暖期
（太陽熱豊富な高温時）には路面の吸収する太陽
熱によつて通水の温度を上げる集熱器として利用
し、その温水を通水利用機器に通水使用すると共
に余剰温水も又上記還元用の井戸から地下へ還元
するようにした可逆管装置に関するものである。
する管装置に関するもので、特に路面下に敷設し
て寒冷期（降積雪のある低温時）にはこれに地下
水を通して消雪及び凍結防止を行なうと共にその
排水は還元用の井戸から地下に還元し、温暖期
（太陽熱豊富な高温時）には路面の吸収する太陽
熱によつて通水の温度を上げる集熱器として利用
し、その温水を通水利用機器に通水使用すると共
に余剰温水も又上記還元用の井戸から地下へ還元
するようにした可逆管装置に関するものである。
降積雪地帯の路面の消雪に、従来は地下水等の
散水方式を使用していたが、散水はそのまま河川
等に放流したので、水資源の使捨てとなり、河川
を汚染する等の欠点があり、地下水を使用するた
めに地盤沈下を生じた例もあり、更に、特に歩行
者にとつては路面の流水は積雪同様不快なもので
あるという多くの欠点を有していた。
散水方式を使用していたが、散水はそのまま河川
等に放流したので、水資源の使捨てとなり、河川
を汚染する等の欠点があり、地下水を使用するた
めに地盤沈下を生じた例もあり、更に、特に歩行
者にとつては路面の流水は積雪同様不快なもので
あるという多くの欠点を有していた。
この発明は叙上の欠点を除くことを目的とし、
道路の基盤上の上層、下層等からなる路盤内に連
続した管路を設け、この管路内に入口より地下水
を供給し、管路内を流した後、路面にない排水側
端部である出口から取り出し、その出口と接続し
ている給水源への還流端路である還元用の井戸を
介して、排水を地下水脈に還元するもので、降積
雪時又は水温より路面温度が低く、路面の凍結の
おそれのある時、地下水の熱エネルギーを利用し
て消雪又は凍結防止を行ない、また、降積雪、凍
結のない時期は路盤を熱する太陽熱を管路を通る
地下水に吸収し、集熱装置として作用させ、それ
によつて、温水を、管路の出口と通水利用機器の
給水端との接続によつて、通水利用機器に供給し
て温水を利用すると共に、その余剰排水はこれも
上記と同様にして地下に還元するようにした可逆
管装置を提供するものである。
道路の基盤上の上層、下層等からなる路盤内に連
続した管路を設け、この管路内に入口より地下水
を供給し、管路内を流した後、路面にない排水側
端部である出口から取り出し、その出口と接続し
ている給水源への還流端路である還元用の井戸を
介して、排水を地下水脈に還元するもので、降積
雪時又は水温より路面温度が低く、路面の凍結の
おそれのある時、地下水の熱エネルギーを利用し
て消雪又は凍結防止を行ない、また、降積雪、凍
結のない時期は路盤を熱する太陽熱を管路を通る
地下水に吸収し、集熱装置として作用させ、それ
によつて、温水を、管路の出口と通水利用機器の
給水端との接続によつて、通水利用機器に供給し
て温水を利用すると共に、その余剰排水はこれも
上記と同様にして地下に還元するようにした可逆
管装置を提供するものである。
以下に、図示する実施例に関してこの発明を説
明する。
明する。
第１図は多層構造の道路の断面図で、第２図は
上層のみを取り除いて管路を示す平面図である。
第１図に示すように、道路の基盤３の上に上層
４、下層５等からなる路盤を設ける際、この路盤
内に、なるべく図示のように上層４内に管路２を
敷設し、必ずしも図示態様に限るものではない
が、第２図に示すように管路２を連続して設け、
管路の入口６から管路２に地下水を通水しうるよ
うにする。管路２を通つた地下水は通水の排出側
端部である出口７で管路から出た後、出口７と接
続している通水の供給源への還流路端を介して地
下水脈に還元される。
上層のみを取り除いて管路を示す平面図である。
第１図に示すように、道路の基盤３の上に上層
４、下層５等からなる路盤を設ける際、この路盤
内に、なるべく図示のように上層４内に管路２を
敷設し、必ずしも図示態様に限るものではない
が、第２図に示すように管路２を連続して設け、
管路の入口６から管路２に地下水を通水しうるよ
うにする。管路２を通つた地下水は通水の排出側
端部である出口７で管路から出た後、出口７と接
続している通水の供給源への還流路端を介して地
下水脈に還元される。
第１図は一般的な多層構造を示したが、工事を
簡単にしようとする場合は工程の少ない単層構造
とすることもできる。
簡単にしようとする場合は工程の少ない単層構造
とすることもできる。
先にも記載したように、路面１の温度が低い温
合、これより温度の高い地下水を管路に通し、地
下水のエネルギーを利用して消雪又は凍結防止が
できる。温暖時、路面１の温度が太陽熱等で管路
２内の地下水の温度より高い場合にはこの発明の
管装置は、これを太陽熱によつて地下水を加熱す
る集熱器として利用される。そして、いずれの場
合も、排水は、特に利用する場合を除き、地下に
還元される。
合、これより温度の高い地下水を管路に通し、地
下水のエネルギーを利用して消雪又は凍結防止が
できる。温暖時、路面１の温度が太陽熱等で管路
２内の地下水の温度より高い場合にはこの発明の
管装置は、これを太陽熱によつて地下水を加熱す
る集熱器として利用される。そして、いずれの場
合も、排水は、特に利用する場合を除き、地下に
還元される。
第３図は管路２上面に接して熱吸排効率のよい
メツシユ８を設けて、管路２の強度を大きくする
と共に、管路２からの放熱・吸熱効率を向上させ
かつ温度分布を平均化させた実施例を示し、ま
た、メツシユ８は同様の効果のある管路と交叉す
る線状部材に代えることもできる。また管路２の
断面を四角形としているが、第１図のように円形
でなくともよいことを示したに過ぎない。勿論、
円、四角以外の形状でもよい。第４図の平面図は
管路２が複数の区分に分かれている場合を示し、
入口６、出口７から主管９，１０を介して、各区
分の支管に通水する配管の例を示している。
メツシユ８を設けて、管路２の強度を大きくする
と共に、管路２からの放熱・吸熱効率を向上させ
かつ温度分布を平均化させた実施例を示し、ま
た、メツシユ８は同様の効果のある管路と交叉す
る線状部材に代えることもできる。また管路２の
断面を四角形としているが、第１図のように円形
でなくともよいことを示したに過ぎない。勿論、
円、四角以外の形状でもよい。第４図の平面図は
管路２が複数の区分に分かれている場合を示し、
入口６、出口７から主管９，１０を介して、各区
分の支管に通水する配管の例を示している。
多層構造の場合、各層の材料、処理法を変え全
体的な性能の向上をはかる。路面に近い上層を、
その他の層に比較して熱伝導率の大きい材料を用
いて構成し、消雪の効果及び太陽エネルギーの利
用の両者の効率を高める。更にこれと同じ効果を
うるために、重車両の通るように強度が優先する
場合を除き、歩道橋、テラス又は歩道等には、特
に中下層について、コンクリート、アスフアルト
等よりも強度は劣つても、一般に用いられる断熱
材を使う。
体的な性能の向上をはかる。路面に近い上層を、
その他の層に比較して熱伝導率の大きい材料を用
いて構成し、消雪の効果及び太陽エネルギーの利
用の両者の効率を高める。更にこれと同じ効果を
うるために、重車両の通るように強度が優先する
場合を除き、歩道橋、テラス又は歩道等には、特
に中下層について、コンクリート、アスフアルト
等よりも強度は劣つても、一般に用いられる断熱
材を使う。
路面の強度、耐摩耗度が強く要求されない用途
については、上層の厚さを薄くし、表面を膜状に
し、さらに極端には、管路の上面が表れるような
構造とする。
については、上層の厚さを薄くし、表面を膜状に
し、さらに極端には、管路の上面が表れるような
構造とする。
路面温度を高くし、熱利用の効率を高くするた
めに、明色の材料（コンクリート等）には、表面
又は表層を黒色又は暗色に加工する。摩耗度の少
ない用途については表面よりの熱の放散を防ぐた
めに、透明度の高い材料によつて膜状の加工をす
るこの目的のために、選択吸収又は選択透過特性
を有する材料を使用し、さらに効果をあげること
ができる。
めに、明色の材料（コンクリート等）には、表面
又は表層を黒色又は暗色に加工する。摩耗度の少
ない用途については表面よりの熱の放散を防ぐた
めに、透明度の高い材料によつて膜状の加工をす
るこの目的のために、選択吸収又は選択透過特性
を有する材料を使用し、さらに効果をあげること
ができる。
地下水によつて消雪する場合には、出口７から
流出する冷水を放流せず、出口７を、通水の供給
源である地下に通ずる還元用の井戸に接続の還流
路の路端に接続して上記流出する冷水を還元用の
井戸（図示せず）に戻し、また太陽熱利用のとき
は、出口７からの温水を前にも述べたように直接
利用する通水利用機器の給水端に直接接続して利
用するか、または、タンクを介して接続し、一度
貯蔵した後に利用すると共に、当座の必要以上に
温水が得られる場合には、余剰の温水は、上記冷
水の場合と同様に、出口７と還流路端とを接続し
て還元用の井戸に戻すようにする。
流出する冷水を放流せず、出口７を、通水の供給
源である地下に通ずる還元用の井戸に接続の還流
路の路端に接続して上記流出する冷水を還元用の
井戸（図示せず）に戻し、また太陽熱利用のとき
は、出口７からの温水を前にも述べたように直接
利用する通水利用機器の給水端に直接接続して利
用するか、または、タンクを介して接続し、一度
貯蔵した後に利用すると共に、当座の必要以上に
温水が得られる場合には、余剰の温水は、上記冷
水の場合と同様に、出口７と還流路端とを接続し
て還元用の井戸に戻すようにする。
この発明の管装置による効果は従来の電気式ロ
ードヒータと比較すると理解しやすい、すなわ
ち、路面に近い部分の熱伝導率を0.01J／cm．S.
K.とし、管路の埋設の深さを５〜７cm、平均水
温を８〜９℃とすると、大略200W／cm2のロード
ヒータに相当する。
ードヒータと比較すると理解しやすい、すなわ
ち、路面に近い部分の熱伝導率を0.01J／cm．S.
K.とし、管路の埋設の深さを５〜７cm、平均水
温を８〜９℃とすると、大略200W／cm2のロード
ヒータに相当する。
電気式の場合は、200W／m2のすべてを、当然
電力の消費によることになるが、本発明の場合は
ポンプを使用したとしてもその使用電力は、数
Ｗ／m2で、その効率は数十倍となる。
電力の消費によることになるが、本発明の場合は
ポンプを使用したとしてもその使用電力は、数
Ｗ／m2で、その効率は数十倍となる。
散水式との比較は前にも述べたが、特に通水と
して地下水を使用する場合、この目的に使用した
後、管路２の出口７を、直接又は通水利用機器若
しくはそのための貯蔵タンクを介して、還元用の
井戸に接続の還流路端に接続して、直に地下に還
元することとしているので、水資源の使捨てを防
ぎ、また、現在、最も関心のある環境の汚染や地
盤沈下の防止を図るとともに、路面の流水を防止
し、さらに積極的にかん養方式の利点が期待でき
る。
して地下水を使用する場合、この目的に使用した
後、管路２の出口７を、直接又は通水利用機器若
しくはそのための貯蔵タンクを介して、還元用の
井戸に接続の還流路端に接続して、直に地下に還
元することとしているので、水資源の使捨てを防
ぎ、また、現在、最も関心のある環境の汚染や地
盤沈下の防止を図るとともに、路面の流水を防止
し、さらに積極的にかん養方式の利点が期待でき
る。
次にその他の消雪方式として、ヒートパイプと
比較すれば、経費が少なくてすみ、さらに太陽熱
利用のような逆の作用を行わせうる点で優れてお
り、また、管路に温水を通す方式と比較すれば加
熱のための設備、燃料が不要で、省資源、省エネ
ルギーの立場から遥かに優れていることは明らか
である。
比較すれば、経費が少なくてすみ、さらに太陽熱
利用のような逆の作用を行わせうる点で優れてお
り、また、管路に温水を通す方式と比較すれば加
熱のための設備、燃料が不要で、省資源、省エネ
ルギーの立場から遥かに優れていることは明らか
である。
さらに、本発明においては、このような設備を
単に上記の如き目的に使用するだけでなく、路面
１の温度が管路２中の水の温度よりも高い場合に
は、これを水を加熱するための集熱器として利用
することに着眼し一つの設備を消雪及び凍結防止
並びにその排水の地下への還元による水資源の使
捨てや公害や環境悪化を防止するという目的と共
に、省資源によるエネルギーの有効利用という目
的の両目的に使用することができ、通年の効果を
大きくしている。
単に上記の如き目的に使用するだけでなく、路面
１の温度が管路２中の水の温度よりも高い場合に
は、これを水を加熱するための集熱器として利用
することに着眼し一つの設備を消雪及び凍結防止
並びにその排水の地下への還元による水資源の使
捨てや公害や環境悪化を防止するという目的と共
に、省資源によるエネルギーの有効利用という目
的の両目的に使用することができ、通年の効果を
大きくしている。
従来、多雪地帯においては太陽熱利用は困難で
あると言われており、まして、コンクリートアス
フアルト等の下に埋設された管路を通る地下水を
太陽エネルギーを用いて加熱すること等は非現実
的なこととして顧みられなかつた。しかし典型的
な多雪地として知られている山形県米沢市におけ
る過去数年間の調査によれば、太陽熱を利用しう
ると認められる時間は、年間2400〜2500時間であ
り、12月から明年２月までの冬期間においてさえ
毎月150時間となつている。実験用の路面による
結果から、その効果は５月でも300W／m2がえら
れており、夏期においては500W／m2を超える場
合もある。
あると言われており、まして、コンクリートアス
フアルト等の下に埋設された管路を通る地下水を
太陽エネルギーを用いて加熱すること等は非現実
的なこととして顧みられなかつた。しかし典型的
な多雪地として知られている山形県米沢市におけ
る過去数年間の調査によれば、太陽熱を利用しう
ると認められる時間は、年間2400〜2500時間であ
り、12月から明年２月までの冬期間においてさえ
毎月150時間となつている。実験用の路面による
結果から、その効果は５月でも300W／m2がえら
れており、夏期においては500W／m2を超える場
合もある。
これを専用の太陽熱コレクターと比較すれば、
到達しうる最高温度等劣る点もあるが、反面、多
雪地では屋外に設けたコレクターは降積雪時に
は、邪魔になり、季節毎に取付、取外しの手間が
かゝる等の欠点がある。
到達しうる最高温度等劣る点もあるが、反面、多
雪地では屋外に設けたコレクターは降積雪時に
は、邪魔になり、季節毎に取付、取外しの手間が
かゝる等の欠点がある。
この発明の場合、消雪や凍結防止のための設備
と高温時の太陽熱吸収利用のための設備との兼用
である点を考えれば、設備費用の点で遥かに優れ
ている。また、これによつて得られたエネルギー
は、色々の面で利用できるものであるが、家庭規
模の実験で得られた温水を浴場、台所等の使用に
供した場合の例をみると、メツシユを付設してい
るために熱吸収効率がよく、従つて、盛夏におい
ては、補足して加熱する必要が殆どなく、また、
10月１日−31日の１ケ月間については、過去６ケ
年の平均灯油使用量は159であつたが、本方式
によつて110となり約31％の節約となつており、
しかも、余剰排水は地下に還元されて特に地盤沈
下を防止し、公害等の発生を防いでいる。
と高温時の太陽熱吸収利用のための設備との兼用
である点を考えれば、設備費用の点で遥かに優れ
ている。また、これによつて得られたエネルギー
は、色々の面で利用できるものであるが、家庭規
模の実験で得られた温水を浴場、台所等の使用に
供した場合の例をみると、メツシユを付設してい
るために熱吸収効率がよく、従つて、盛夏におい
ては、補足して加熱する必要が殆どなく、また、
10月１日−31日の１ケ月間については、過去６ケ
年の平均灯油使用量は159であつたが、本方式
によつて110となり約31％の節約となつており、
しかも、余剰排水は地下に還元されて特に地盤沈
下を防止し、公害等の発生を防いでいる。
これらを総合してみると、この発明は、上記の
とおり省資源に貢献すると共に、太陽エネルギー
の活性により省エネルギーまたは積極的にエネル
ギーを利用することにより生活を豊かにする役割
を果たし、これまでの諸方式に比較して、経済的
にも優れ、しかも、排水をすべて地下に還元して
いるので、水資源は有効利用され、公害や地盤沈
下あるいは路面の流水等による環境の悪化等のお
それのないきわめて優れた可逆管装置であること
は明白である。
とおり省資源に貢献すると共に、太陽エネルギー
の活性により省エネルギーまたは積極的にエネル
ギーを利用することにより生活を豊かにする役割
を果たし、これまでの諸方式に比較して、経済的
にも優れ、しかも、排水をすべて地下に還元して
いるので、水資源は有効利用され、公害や地盤沈
下あるいは路面の流水等による環境の悪化等のお
それのないきわめて優れた可逆管装置であること
は明白である。
第１図はこの発明による管装置を設けた道路の
部分縦断面図、第２図は平面図、第３図は別の実
施例の部分縦断面図、第４図は第３図に示したも
のの平面図である。 １……路面、２……管路、３……基盤、４……
上層、５……下層、６……入口、７……出口、８
……メツシユ、９，１０……主管。
部分縦断面図、第２図は平面図、第３図は別の実
施例の部分縦断面図、第４図は第３図に示したも
のの平面図である。 １……路面、２……管路、３……基盤、４……
上層、５……下層、６……入口、７……出口、８
……メツシユ、９，１０……主管。
Claims (1)
- １ 路面上に開口することなく舗装路面下に通水
可能に敷設しかつ通水の排出側端部が通水利用機
器の給水端及び通水の供給源への還流路端の少な
くともいずれかに接続している管路と、該管路の
上面に接して設けられかつ熱吸排効率のよいメツ
シユとを備えており、上記管路の中に自然界の地
下水を通水することにより寒冷期には地下水から
路面に主としてエネルギーを与え、路面の消雪、
凍結防止を行ない、温暖期には逆に路面からの吸
収された太陽熱を水に吸収すると共に、管路より
排出された通水を上記利用機器への供給及び通水
の供給源への還流の少なくともいずれかを行なう
ように構成されていることを特徴とする可逆管装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP204680A JPS56100903A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Reversible pipe device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP204680A JPS56100903A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Reversible pipe device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56100903A JPS56100903A (en) | 1981-08-13 |
| JPS635521B2 true JPS635521B2 (ja) | 1988-02-04 |
Family
ID=11518378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP204680A Granted JPS56100903A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Reversible pipe device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56100903A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01299903A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-04 | Pateine Shokai:Kk | 路床面の加温・冷却装置 |
| JP4502381B2 (ja) * | 2004-08-05 | 2010-07-14 | 山大機電株式会社 | 地下水を利用した路面冷却システム |
-
1980
- 1980-01-14 JP JP204680A patent/JPS56100903A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56100903A (en) | 1981-08-13 |
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