(57)【要約】【課題】赤外線ヒータから放射される赤外線は融雪部位に向けて照射され、融雪部位の雪の融雪が行われることになり、この際、赤外線ヒータの発熱体の表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であるから、ステファン・ボルツマンの法則から明らかなように、赤外線ヒータからなるヒータユニットを小型軽量化することができ、小型軽量で融雪効率の高いヒータユニットを製作することができる。【解決手段】赤外線ヒータ２から放射される赤外線Ｌを融雪部位Ｍに照射し、赤外線のもつ熱エネルギにより融雪するに際し、赤外線ヒータの発熱体２ａの表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線ヒータから放射される赤外線を融雪部位に照射し、該赤外線のもつ熱エネルギにより融雪するに際し、上記赤外線ヒータの発熱体の表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であることを特徴とする赤外線放射融雪方法。
【請求項２】
上記赤外線ヒータの発熱体は透明石英ガラス管内に配置されていることを特徴とする請求項１記載の赤外線放射融雪方法。
【請求項３】
赤外線ヒータから放射される赤外線を融雪部位に照射し、該赤外線のもつ熱エネルギにより融雪する赤外線放射融雪装置において、上記赤外線ヒータの発熱体の表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であることを特徴とする赤外線放射融雪装置。
【請求項４】
上記赤外線ヒータをケース体内に配置し、該ケース体の該赤外線ヒータからの赤外線をケース体の開口空間を介して融雪部位に向けて照射可能に設け、該開口空間を複数個の小空間に形成可能な仕切構造部を設けてなることを特徴とする請求項３記載の赤外線放射融雪装置。
【請求項５】
上記仕切構造部は上記開口空間を複数個の短冊状やハニカム状、格子状等の小空間に形成可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の赤外線放射融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば降雪地域の横断歩道の信号待ち付近やバス停の周辺、地下道の入り口付近、点字ブロック、トンネルの出入口付近の積雪を赤外線放射により融雪、融氷する際に用いられる赤外線放射融雪方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の赤外線融雪装置として、赤外線ヒータから放射される赤外線を融雪部位に照射し、該赤外線のもつ熱エネルギにより融雪する構造のものが知られている。
【特許文献１】特開昭６３−８６２８９号公報
【特許文献２】実開昭６３−２７５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これら従来構造の場合、上記赤外線ヒータの発熱体の表面温度が４００℃〜７００℃未満の温度領域、その殆どが５５０℃の表面温度に設定されている。
【０００４】
この赤外線は電磁波の一種であり、熱エネルギをもつ光の波であり、一般的に、０．８〜５μｍの波長で、温度では約４００℃〜２５００℃の範囲の赤外線が工業用として用いられている。
【０００５】
ここに、最大エネルギ波長（λｍａｘ）と光源絶対温度（Ｔ）とは、λ＝２８９７／Ｔ（ウインの変位則）の関係にあることが知られ、統一されてはいないが、最大エネルギー波長（μｍ）が３．５μｍ〜５．０μｍ、４００℃〜７００℃の「長波長赤外線（低温領域）」（遠赤外線ともいう。）、最大エネルギー波長（μｍ）が２．０μｍ〜３．５μｍ、７００℃〜１２００℃の「中波長赤外線（高温領域）」、最大エネルギー波長（μｍ）が１．０μｍ〜２．０μｍ、１２００℃〜２５００℃の「短波長赤外線（高々温領域）」（近赤外線ともいう。）の三つに分類されているから、従来構造のものは、「長波長赤外線（低温領域）」に属する赤外線を用いていたということになる。
【０００６】
この「長波長赤外線（低温領域）」に属する赤外線に限って用いていた理由であるが、赤外線放射加熱融雪にあっては、目的物質（雪）に赤外線を大気中を介して照射し、目的物質の中でエネルギが共振吸収され、吸収されたエネルギは分子又は原子を振動させ、振動させられた分子間で摩擦熱が発生するという加熱原理となっていることから、大気中の主組成分に対する赤外線の吸収状態を考慮しなければならないからである。これら大気に対する赤外線の吸収状態を考慮すると、赤外線の透過帯域として最良の波長域は３．７５μｍ〜４μｍの間と、８．７μｍと、１１μｍの三つの波長域（いわゆる窓と称されている。）とされているが、８．７μｍ及び１１μｍの波長域では赤外線ヒータの発熱体が大型となり、使用の融通性が低く、この結果、上記「長波長赤外線（低温領域）」の分類に属する３．７５μｍ〜４μｍの間の長波長赤外線（低温領域）が技術常識として用いられていたのである。
【０００７】
しかしながら、上記「長波長赤外線（低温領域）」の分類に属する赤外線を用いる場合、赤外線の透過帯域として最良の波長域ではあるが、使用目的上、屋外で使用されることから、寒風が赤外線ヒータの表面に吹き付けられ、赤外線ヒータの表面温度の急速な温度降下が生じ、有効エネルギは発熱体の表面絶対温度の４乗と対象物の絶対温度の４乗の差に比例するというステファン・ボルツマンの法則から明らかなとおり、「長波長赤外線（低温領域）」であることから、赤外線ヒータの表面温度の降下はヒーター効率に大きく影響し、融雪効率を急速に低下させるということを数回に亘る実験結果により確証するに至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の方法の発明は、赤外線ヒータから放射される赤外線を融雪部位に照射し、該赤外線のもつ熱エネルギにより融雪するに際し、上記赤外線ヒータの発熱体の表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であることを特徴とする赤外線放射融雪方法にある。
【０００９】
又、請求項２記載の方法の発明は、上記赤外線ヒータの発熱体は透明石英ガラス管内に配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
又、請求項３記載の装置の発明は、赤外線ヒータから放射される赤外線を融雪部位に照射し、該赤外線のもつ熱エネルギにより融雪する赤外線放射融雪装置において、上記赤外線ヒータの発熱体の表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であることを特徴とする赤外線放射融雪装置にある。
【００１１】
又、請求項４記載の装置の発明は、上記赤外線ヒータをケース体内に配置し、該ケース体の該赤外線ヒータからの赤外線をケース体の開口空間を介して融雪部位に向けて照射可能に設け、該開口空間を複数個の小空間に形成可能な仕切構造部を設けてなることを特徴とするものであり、又、請求項５記載の装置の発明は、上記仕切構造部は上記開口空間を複数個の短冊状やハニカム状、格子状等の小空間に形成可能に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述の如く、請求項１又は３記載の発明にあっては、赤外線ヒータから放射される赤外線は融雪部位に向けて照射され、融雪部位の雪の融雪が行われることになり、この際、上記赤外線ヒータの発熱体の表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であるから、ステファン・ボルツマンの法則から明らかなように、赤外線ヒータからなるヒータユニットを小型軽量化することができ、小型軽量で融雪効率の高いヒータユニットを製作することができ、赤外線ヒータを小型化することによりヒーターユニットの設置の融通性が高まって用途の拡大を図ることができ、かつ、照射角度を容易に可変設定することができ、融雪部位を集中的に照射することができ、照射効率を向上することができ、更に、雪風による発熱体の表面温度の降下防止対策を容易に行うことができ、ヒーターユニットの軽量化により一層使用の融通性を高めることができる。
【００１３】
又、請求項２記載の発明にあっては、上記赤外線ヒータの発熱体は透明石英ガラス管内に配置されているから、赤外線の透過率が高く、発熱体を外気などの対流熱損失から保護することができ、それだけ、赤外線照射効率を良好に維持することができ、一層融雪効率を高めることができる。
【００１４】
又、請求項４記載の発明にあっては、上記赤外線ヒータをケース体内に配置し、ケース体の該赤外線ヒータからの赤外線をケース体の開口空間を介して融雪部位に向けて照射可能に設け、該開口空間を複数個の小空間に形成可能な仕切構造部を設けてなるから、上記開口空間は仕切構造部により複数個の小空間に形成され、赤外線ヒータからの赤外線は複数個の小空間を介して融雪部位に向けて照射されることになると共に、ケース体内に寒風が開口空間を介して吹き込もうとしても、開口空間は複数個の小空間に形成されているので、この寒風の吹き込みが抑制され、寒風がケース体の奥側に配置された赤外線ヒータの表面に吹き付けられたり、赤外線ヒータ近くの暖かい空気を外に逃がすことを防ぐことができ、赤外線ヒータの表面温度の降下を抑制することができ、融雪効率を向上することができる。
【００１５】
又、請求項５記載の発明にあっては、上記仕切構造部として、上記開口空間を複数個の短冊状やハニカム状、格子状等の小空間に形成可能に設けられているから、ケース体の剛性及び機械的強度を高めることができ、耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１乃至図７は本発明の実施の形態例を示し、１はケース体であって、ケース体１内に棒状の赤外線ヒータ２・２を二個並列状に配置してヒーターユニットを構成し、赤外線ヒータ２・２に図外の給電部から電力を供給し、赤外線ヒータ２・２からの赤外線Ｌをケース体１の開口空間Ｒを介して融雪部位Ｍに向けて照射可能に設けられている。
【００１７】
この場合、赤外線ヒータ２は、コイル状の発熱体２ａを保護用の透明石英ガラス管２ｂ内に挿通配置してなり、赤外線ヒータ２は発熱体２ａの表面温度が７００℃〜１２００℃の温度領域内で使用されるに適した構造のものが用いられ、発熱体２ａへの給電により、上記最大エネルギー波長（μｍ）が２．０μｍ〜３．５μｍ、７００℃〜１２００℃の「中波長赤外線（高温領域）」の分類に属する、発熱体２ａの表面温度が７００℃〜１２００℃の温度領域（最大エネルギー波長（μｍ）が２．０μｍ〜３．５μｍ）内に入るようにして使用される。
【００１８】
この発熱体２ａの表面温度が７００℃〜１２００℃の温度領域にしているのは、７００℃以下になると実用面から希望する大きさよりも大型化した装置となり、実用上、装置の大型化は使用の融通性等の不都合を生じ、１２００℃以上になると耐熱構造により構造が複雑化し易く、雪面での反射を考慮すると融雪効率が低下するからである。
【００１９】
３は仕切構造部であって、この場合、上記ケース体内に断面コ状の二個の反射板４・４を内装し、各反射板４・４内に複数個の仕切板５・５・５・・・を配置固定し、反射板４及び仕切板５により複数個の短冊状の小空間Ｒ1・Ｒ1・Ｒ1・・・を形成するようにしている。
【００２０】
尚、この仕切構造部３として、上記ケース体内に反射機能を兼ねた格子状の仕切部材を配置し、仕切部材により複数個の格子状の小空間Ｒ1・Ｒ1・Ｒ1・・・を形成したり、平面六角形状の複数個の小空間Ｒ1・Ｒ1・Ｒ1・・・からなるハニカム構造のものも適用することができる。
【００２１】
この実施の形態例は上記構成であるから、図１の如く、例えば、路肩に支柱Ｆを立設し、支柱Ｆにケース体１を吊下状に取り付け、積雪があると自動的に赤外線ヒータ２・２に図外の給電部から電力が供給され、赤外線ヒータ２・２からの赤外線Ｌはケース体１の開口空間Ｒを介して融雪部位Ｍに向けて照射され、融雪部位Ｍの雪Ｓの融雪が行われることになる。
【００２２】
この際、上記赤外線ヒータ２の発熱体２ａの表面温度は７００℃〜１２００℃の温度領域であるから、ステファン・ボルツマンの法則から明らかなように、赤外線ヒータ２からなるヒータユニットを小型軽量化することができ、小型軽量で融雪効率の高いヒータユニットを製作することができ、赤外線ヒータ２を小型化することによりヒーターユニットの設置の融通性が高まって用途の拡大を図ることができ、かつ、照射角度を容易に可変設定することができ、融雪部位を集中的に照射することができ、照射効率を向上することができ、更に、雪風による発熱体２ａの表面温度の降下防止対策を容易に行うことができ、ヒーターユニットの軽量化により一層使用の融通性を高めることができる。
【００２３】
又、この場合、上記赤外線ヒータ２の発熱体２ａは透明石英ガラス管２ｂ内に配置されているから、赤外線の透過率が高く、発熱体を外気などの対流熱損失から保護することができ、それだけ、赤外線照射効率を良好に維持することができ、一層融雪効率を高めることができる。
【００２４】
又、この場合、上記開口空間Ｒは仕切構造部３により複数個の小空間Ｒ1・Ｒ1・Ｒ1・・・に形成され、赤外線ヒータ２・２からの赤外線Ｌは複数個の小空間Ｒ1・Ｒ1・Ｒ1・・・を介して融雪部位Ｍに向けて照射されることになると共に、ケース体１内に寒風が開口空間Ｒを介して吹き込もうとしても、開口空間Ｒは複数個の短冊状の小空間Ｒ1・Ｒ1・Ｒ1・・・に形成されているので、この寒風Ｋの吹き込みが抑制され、寒風Ｋがケース体の奥側に配置された赤外線ヒータ２の表面に吹き付けられたり、赤外線ヒータ２近くの暖かい空気を外に逃がすことを防ぐことができ、赤外線ヒータ２・２の表面温度の降下を抑制することができ、融雪効率を向上することができる。
【００２５】
又、この場合、上記仕切構造部３として、上記開口空間Ｒを複数個の短冊状やハニカム状、格子状等の小空間に形成可能に設けられているから、ケース体１の剛性及び機械的強度を高めることができ、耐久性を高めることができる。
【００２６】
尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、ケース体１の構造、赤外線ヒータ２の構造や材質、数、仕切構造部３の構造等は適宜変更して設計される。
【００２７】
以上、所期の目的を充分達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態例の使用状態図である。
【図２】本発明の実施の形態例のヒーターユニットの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態例のヒーターユニットの平面図である。
【図４】本発明の実施の形態例の赤外線ヒータの横断面図である。
【図５】本発明の実施の形態例の部分分解斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態例のヒーターユニットの横断面図である。
【図７】本発明の実施の形態例のヒーターユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｌ    赤外線
Ｍ    融雪部位
Ｒ    開口空間
Ｒ1    小空間
１    ケース体
２    赤外線ヒータ
２ａ    発熱体
２ｂ    透明石英ガラス管
３    仕切構造部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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