(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸液素材の流下経路に沿い、液体の流下方向と交差する向きに液体吸収性のある並列する多数のうね状突起の密集する区域を設け、吸液素材に供給された流下する液体をこのうね状突起により吸収し、うね状突起に沿って横に広げながらうね状突起を越えて流下させ、後に続く吸液素材の全面に液体を拡散させる液体の流下規正方法。
【請求項２】
請求項１に記載された液体の流下規正方法において、前記うね状突起の密集する区域が吸液素材への液体の供給箇所に配置され、供給された直後の液体を拡散させる液体の流下規正方法。
【請求項３】
請求項１に記載された液体の流下規正方法において、前記うね状突起の密集する区域が液体の流下経路に沿って間隔を置いて配置され、流下してくる収束しつつある液体を再び拡散させる液体の流下規正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液体の流下規正方法、とりわけ、融雪／冷却／集熱／放熱等の目的で使用する熱媒体を管理された状態で規正流下させる方法、また蒸発濃縮される排液、海水等の液体の拡散を促進させる流下方法、水耕栽培溶液を均等分布させる拡散供給方法、あるいは泥水、モルタル等の固形分と水を含む混合液を安定した状態で搬送する方法に関係している。
本発明の流下規正方法は、液体が固形分を含まない液状のものであれば、液体の拡散均等分布のための流下規正方法であり、また液体が固形分を含む場合、液体の拡散が混合液の横移動を誘導して固形分の液体からの分離を抑制する流下規正方法であり、以下、これらの方法を一括して液体の流下規正方法と称する。
本発明を説明するにあたり、便宜上、積雪面の屋根の融雪技術に関連して解説することにする。なお、ここで言う「積雪面」とは、瓦屋根、瓦棒屋根、板敷き屋根、その他形式の屋根、柔軟性のあるテント屋根、大型膜体構造のドーム状屋根、コンクリート構築物壁面、路面を含む概念である。
【０００２】
【従来の技術】
本件出願人は、流下規正テープを使用して屋根、その他の除雪について様々な検討を加えてきた。本件出願人の居住する岡山県を例にとると、鳥取県境近くに中国山脈が横たわり、この山岳地帯南側斜面には毎年相当量の降雪がある。北陸、東北地方においては、日本側より山を越えた内陸部に雪が多く、多量の降雪による雪害を長年被ってきた地帯である。
【０００３】
融雪方法には様々な方法がある。例えば、熱交換器を積雪面に設置したり、屋根に直接水を流して融雪する方法が行われている。本発明の技術問題解決の対象は、流水による融雪技術の欠点に対してのものである。屋根の流水融雪技術は、東北地方各都市に見られる多量の地下水を利用した道路の流水除雪に似通った技術である。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
流水除雪は、降雪量を予想し必要とする融雪熱量を求め、これに見合う供給水の温度と流量を特定する方法によるため、どの事例においても水の総量は甚だしく多い。水は収束したり分岐したりする傾向を見せるため、中途半端な少量の水で融雪が効果的に行えることについての認識はなく、少量の水しか入手できない事情があればこうした流水融雪は実際に行い得ないとされてきた。地下水を利用する場合、充分な水量を確保できないのが通例であり、屋根の流水融雪は意外に利用されていないのが現状である。
【０００５】
積雪面に沿って流下する水が不充分であれば、積雪層の下部にトンネルが形成され、最終的にはアーチ状の雪ブリッジができあがる。雪ブリッジを形成する雪は比較的粘着性があるため、この雪ブリッジが崩れないまま残ることがあり、上部に雪が堆積して融雪効果が失われる。
本発明の目的は、高額の設備投資を必要とせず、簡単な作業により既存の屋根および新設屋根、各種構築物の積雪面に確実な除雪機能を持たせ、効果的な除雪を行う具体的な方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
こうした従来技術の欠点を解決するため、吸液素材の流下経路に沿い、液体の流下方向と交差する向きに液体吸収性のある並列する多数のうね状突起の密集する区域を設け、吸液素材に供給された流下する液体をこのうね状突起により吸収し、うね状突起に沿って横に広げながらうね状突起を越えて流下させ、後に続く吸液素材の全面に液体を拡散させるようにしている。
【０００７】
【作用】
吸液素材は任意の横幅を備えている。この任意の横幅を横切って設けた多数の並列するうね状突起は液体吸収性を備えている。吸液素材上または吸液素材の上端に供給された熱媒体は吸液素材に沿って流下しようとするが、うね状突起により横方向への拡散を強要され、このうね状突起のない吸液素材に比べて急速に横に広がり全体を覆うようになる。この拡散流下の速度は素材表面に沿って比較的均一であり、局部的に滞ることはない。
積雪面の面積が大きければ熱媒体の供給箇所も多数必要となるが、こうした積極的な横方向への拡散性能を持たせることにより、比較的少数の熱媒体供給箇所から吸液素材全面に熱媒体を拡散供給することができる。
熱媒体供給箇所が特定の場所になくても、吸液素材に遭遇した熱媒体はこの吸液素材により捕捉され、吸液素材の持つうね状突起により横に広がる挙動を積極的に示すため、吸液素材は熱媒体の流下方向に連続させておく必要はない。
【０００８】
すなわち、吸液素材上部の不特定の部分からこの吸液素材に流入する熱媒体は前記うね状突起を越流して流下していくが、その際、熱媒体はうね状突起により捕捉されうね状突起に沿って横に移動していく。この移動速度は吸液素材自身の熱媒体に対する含浸速度を上回り、熱媒体の横移動に伴い熱媒体の流下面も横に急速に広がっていく。一旦熱媒体が吸液素材を覆ってしまえば、吸液素材面は熱媒体によく馴染み、吸液素材に流入してくる熱媒体を常に適当に拡散させるようになる。
なお、織布を使用した場合、使用する糸／撚り糸の性質、太さ、織り方を適切に選択することによりうね状突起の持つ液体吸収性能を横方向に、また上下に隣接する突起同士で変化させることができ、またうね状突起の丈（膨らみの程度）も自由に選定することができる。こうして形成されるうね状突起は細かい形態で非常に多数のものを整然と配列することができ、熱媒体の横方向への安定した挙動を確実に誘起することができる。
吸液素材を融雪用に使用した場合、均等に拡散して流下する吸液素材が保有する熱媒体は降雪粒子が吸収し、降雪粒子との間で良好な熱交換が行われる。雪の溶解水は吸液素材が捕捉し、他の雪の融雪熱源として有効利用される。
【０００９】
このような熱媒体吸収特性を示す吸液素材を使用すれば、例えば、ロール状に巻いて保管してある吸液素材を熱媒体の流下経路に沿って適宜装着する単純な現場作業により誰でもが融雪面を簡単に造成することができ大変に実用的である。吸液素材は、上下に連続する流下経路を形成したり、上下に、または上下左右に適当に間隔を設けて配置することができる。
吸液素材は支持面に載せて使用しても、シート材として架台やワイヤを用い張り渡して設営することができる。シート材として使用する場合、吸液素材の表面にはコーティング層を接着しておくことができる。このシート材は単体として使用でき、あるいは他のシートに重ね合わせて使用することも可能である。
【００１０】
【実施例】
以下、添付図面に沿って本発明の実施例につき詳細に説明する。
図１および図２は、本発明に係る流下規正方法を瓦棒屋根の融雪に適用した具体的事例を示す斜視説明図と縦断面説明図である。
積雪面は平面状の吸液素材２で覆われる。図示の例では、吸液素材２は液体供給手段１の下部に配置されたうね状突起の密集する区域２ａと、このうね状突起区域２ａの後に続く吸液素材部分２ｂからなる。この吸液素材２には、液体供給手段１より融雪用の熱媒体が供給される。熱媒体は融雪の呼び水となる性質を備えた液体、例えば、地下水等の温水である。吸液素材に沿って流下する熱媒体は降雪粒子が吸収する。降雪粒子に吸液素材から流下する熱媒体の一部を吸収させれば雪の白色は消え、雪は速やかに溶解し、一部に透明なシャーベットが形成される。シャーベットの比重は１よりも小さいため、熱媒体に浮揚するシャーベットがあれば、この浮遊状態のシャーベットは熱媒体の流速により流下経路に沿って流下し易くなる。
【００１１】
吸液素材２は、うね状突起区域２ａを間隔を設けて設置し、これらうね状突起区域の間を吸液素材部分２ｂで連絡することができる。この場合、下方のうね状突起区域は上方のうね状突起区域から流出し吸液素材部分に沿って流下してきた液体を受ける。うね状突起区域の間隔は、吸液素材部分を流下する液体の収束傾向に応じて設定すればよい。吸液素材２は連続する細長い形態で使用することができるが、横幅は選択事項である。またうね状突起区域の形状は選択事項である。図示した矩形以外にも、Ｖ字形、円形、楕円形、菱形、その他の自由形状を選択することができる。吸液素材設置工事を迅速に行うには、吸液素材は連続したものの使用が好ましいが、うね状突起素材のみをうね状突起区域を所持していない吸液素材の表面に適宜張り付けて使用することも可能である。屋根の角の部分のような不定形箇所では、はさみを使用して適当な大きさの吸液素材、およびうね状突起素材を切り出し重ね合わせて使用するとよい。
【００１２】
吸液素材２に設けたうね状突起区域２ａは、熱媒体の流下方向に交差して液体吸収性のある多数の並列するうね状突起５から構成されている。ここで言う液体吸収性とは、必ずしも親液性を意味するわけではなく、疎液性であってもよい。ただし、使用する熱媒体に対し適当な液体吸着保持力を備えているものを指している。
【００１３】
吸液素材は、図３に示すような形態のものから図４に示す幅広のものまで利用することができる。うね状突起区域は必ずしも横に連続していなくてもよい。
図５は、適当な液体吸着保持力を備えた液体吸収性のあるうね状突起５の具体例を示している。この例での吸液素材２は織布からできており、織布を構成する横糸４には、例えば、親水性を示すポリエステル／ビニロン複合繊維または疎水性のポリエステル、アクリル繊維が使用される。図示の吸液素材は平編み織布からなり、横糸４の２つの列が引き揃えられ並列するうね状突起５を形成している。引き揃える糸の本数は選択事項である。このような織布を使用すれば、使用する縦糸と横糸の本数、糸の太さ、撚り糸の本数、織り方を変更することにより、所望の厚み／液体保有量の吸液素材を簡単に量産でき、また特に横糸の液体吸収性能を適宜選択することで吸液素材に所定の拡散速度／機能を持たせることができる。なお、図５に示す生地構造は参考のために図示した単なる説明用のものである。
【００１４】
前述の如く構成することにより、吸液素材２上または吸液素材の上端から流入する液体は前記うね状突起４を越流して流下していくが、その際、液体はうね状突起により捕捉されうね状突起に沿って横に移動していく。この移動速度は吸液素材自身の液体に対する含浸速度を上回り、液体の横移動に伴い液体の流下面も横に急速に広がっていく。一旦液体が吸液素材２を覆ってしまえば、吸液素材面は液体によく馴染み、吸液素材に流入してくる液体を常に適当に拡散させるようになる。織布を使用した場合、使用する糸の性質を適切に選択することによりうね状突起の持つ液体吸収性能を横方向に徐々に変化させることができ、またうね状突起の丈も自由に選定することができる。こうして形成されるうね状突起は細かい形態で非常に多数のものを整然と配列することができ、液体の横方向への挙動を確実に誘導することができる。
【００１５】
なお、図５の例では、うね状突起を並列して配置したうね状突起区域２ａの上下に通常の平編み区域の吸液素材部分２ｂを設け、うね状突起の区域と平編み区域が交互に並ぶように配置してある。従って、うね状突起で拡散した液体はそのまま平編み区域が受け継ぎ、この平編み区域が一定距離続いた後に、さらに別のうね状突起の区域が続き、平編み区域を流下する液体が偏流を起こしても後続のうね状突起の区域で元の拡散状態に戻すことが可能である。
【００１６】
融雪に話を戻すと、液体の熱により生じた融雪水は吸液素材２が保持し、流下液体と融雪水を含浸する平面蓄熱体が形成される。融雪水は低温ではあるが所定の熱量を所有しており、この熱も有効利用される。こうして、吸液素材の流下経路は平面放熱体を形成し、この流下経路の上方に位置する雪を他の部分の雪に先行して融雪させることができる。
【００１７】
前記液体は連続的または間欠的に供給される。間欠的に供給する場合、流下経路に沿って流下する液体にパルス波動を生じさせるように供給圧を変動させることも可能である。こうした間欠的供給によれば、シャーベットの運搬能率が高まることがある。
【００１８】
前記吸液素材は、吸液表面層と基材層から構成することができる。吸液素材はこの基材層の表面に塗布される接着剤により積雪面に貼り付けることができる。また、この基材層は、透磁率の大きな磁性材料からなる被接着面に対して磁力作用により貼り付くように、少なくとも一部分を、例えば、多量の鉄粉を含む熱伝導性に優れたプラスチック製またはゴム製の磁石から構成することができる。なお、吸水素材は任意の固定手段を用いて積雪面に対しずれないように固定してもよい。
【００１９】
前記吸液素材には、織布、不織布または編布を使用することができる。また、吸液素材部分は平織りとし、うね状突起区域は横糸を使用した綾織りとする等、任意の織り方を採用できる。液体吸収性のある流下経路とは、必ずしも親液性繊維を使用した部分であるというわけではなく、疎液性繊維を使用した液体保有性に富む流下経路も含まれる。親液性繊維を使用していたとしても、疎液性繊維の部分に比べてスポット吸収性に劣るならば液体吸収性に劣る流下経路であると言える。液体吸収性については、繊維の張力を変えることである程度調節することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液体の流下規正方法を実施した場合の状況を示す、瓦棒屋根の斜視説明図。
【図２】本発明の液体の流下規正方法を実施した場合の状況を示す、瓦棒屋根の縦断面図。
【図３】縦長の吸液素材の構成例を示す模式図。
【図４】横長の吸液素材の構成例を示す模式図。
【図５】吸液素材を織布で構成した場合の具体例を示す説明図。
【符号の説明】
１    液体供給手段
２    吸液素材
４    織布の横糸
５    うね状突起
【図１】
0003620030.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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