(57)【要約】【課題】路面温度を効果的に低下させることができる水分冷却舗装構造を提供する。【解決手段】路面表面に多孔質の舗装タイルを敷きつめ、その敷きつめられた舗装タイル下部に感温性吸排水樹脂を収納したマットを設け、夏季の日中など高温時に感温性吸排水樹脂に保水させた水を排水させ、排水された水を舗装タイルに吸水させて舗装タイル表面から蒸発させることとした。これにより、温度に応じて感温性吸排水樹脂が給排水する水によって効率よく舗装タイルの表面温度を低下させることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛管作用を有する多孔質材を敷設した路面下部に、前記多孔質材の下面に接して感温性吸排水樹脂を設けたことを特徴とする水分冷却舗装構造。
【請求項２】
不透水性膜を感温性吸排水樹脂の下部に敷設したことを特徴とする請求項１に記載の水分冷却舗装構造。
【請求項３】
透水性舗装を施工した車道側方に、毛管作用を有する多孔質材を敷設し、かつ該多孔質材の下部に、該多孔質材の下面に接して感温性吸排水樹脂を備えた歩道を設け、更に前記車道から前記歩道に向けて下向きに傾斜させるとともに前記車道及び歩道の下面に不透水性膜を連続して敷設したことを特徴とした水分冷却舗装構造。
【請求項４】
歩道の外方側に、不透水性膜上面と連通した排水溝を設けたことを特徴とした請求項１〜３のいずれか1項に記載の水分冷却舗装構造。
【請求項５】
多孔質材の下部に脚部を設け、該脚部で感温性吸排水樹脂上に該多孔質材を配置したことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の水分冷却舗装構造。
【請求項６】
多孔質材を設置する設置面上に形成した溝部内に感温性吸排水樹脂を充填し、前記溝部を跨いで多孔質材を前記設置面上に、該多孔質材の下面を前記感温性吸排水樹脂に接する状態で載せたことを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の水分冷却舗装構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車道や歩道の路面下部に感温性吸排水樹脂を設け、降雨時雨水等をこれに蓄水させ、夏季などの高温時路面表面から水分を蒸発させて路面の温度上昇を防止する水分冷却舗装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年都市部近郊でのヒートアイランド現象が問題となっている。これは、都市部では地表面のほとんどがコンクリートやアスファルトにより舗装され、裸地が少なくなっており、地中に蓄積された水分が少なく、太陽光が地表面を照射すると短時間で高温になり、またその熱が舗装路面に蓄熱されて冷え難いことが原因の一つとなっていた。
【０００３】
そこで、舗装面の下部に吸排水樹脂を設け、雨水などを吸排水樹脂に吸水保持させ、保持されている水分を日中の高温時に路面から蒸発させて路面表面の温度上昇を防止しようとした発明が知られている。
【０００４】
この発明によれば、路面下部に水分を蓄えることができ、吸排水樹脂が保持している水を放出して水分蒸発による冷却を開始するので、効率良く冷却効果を発揮することができる。（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また、夏季の路面温度を低下させる目的で、間隙率の高いブロック本体の内部に感温性吸排水樹脂を混入させたコンクリートブロックの発明の例が知られている。これによれば、雨水などを内部の感温性吸排水樹脂に吸水保持させ、高温時に水分を放出させて、日中など高温になる路面温度を水分の蒸発潜熱を利用して低下させるものである。（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
このような水の蒸発潜熱を用いて冷却する冷却システムにおいて、動力を用いずに水を供給するシステムは、スプリンクラー等を用いて散水するシステムのようにエネルギーを消費しないため、地球温暖化防止にも有効である。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００１−１０２９０２号公報。
【０００８】
【特許文献２】
特開平１０−８４１０号公報。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の水分を用いた舗装の冷却構造は、水分の吸水保持に吸排水樹脂を用いていたため外気温度にかかわりなく常時吸排水樹脂から排水されるため、夏季の日中など最も冷却を必要とする時間帯には既に吸排水樹脂の吸水量が減少していて、路面表面からの水分蒸発が充分になされないことがあった。
【００１０】
また、感温性吸排水樹脂をコンクリート中に充填した場合には、感温性吸排水樹脂の性能がコンクリートの性質によって劣化し易いことが確認されている。また、冬季においては水分の凍結によるコンクリートの破損等が危惧され、性能の持続性や耐久性等に問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決し、路面温度の上昇を水分蒸発により効率的に抑制できる水分冷却舗装構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するため、水分冷却舗装構造を次のように構成した。
【００１３】
請求項１に記載の発明は、毛管作用を有する多孔質材を敷設した路面下部に、前記多孔質材の下面に接して感温性吸排水樹脂を設けて水分冷却舗装構造を構成した。
【００１４】
感温性吸排水樹脂は、感温性吸排水樹脂ごとに予め定められた感温点を有し、感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下では水を吸収し、感温点以上の温度となると内部に保持していた水を外部に排出する特性を有する吸排水樹脂である。例えば特開平７−２２４１１９号公報に記載の（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、アクリル酸ナトリウムおよびダイアセトンアクリルアミドを架橋剤存在下、水溶液重合して吸排水樹脂を得た例）や特開平８−１０００１０号公報に記載の（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、アクリル酸および酸性白土を水に溶解・分散し、窒素ガス気流下、開始剤を添加し重合し、無機粒子を含有した感温性吸排水ゲルを得た例）等に記載のＮ−イソプロピルアクリルアミド等のＮ−アルキルアクリルアミドを主成分モノマーとして重合架橋させた樹脂等が知られている。
【００１５】
このタイプの感温性吸排水樹脂は、Ｎ−アルキルアクリルアミドと共重合するモノマーを適当に選択することにより、感温点を任意に設定することができる。本発明においては、２５℃〜３５℃の感温点が好ましい。
【００１６】
これにより、感温点以下の温度で降雨などがあると感温性吸排水樹脂は内部に雨水を吸収し保持する。また外気温が上昇し感温性吸排水樹脂の温度が感温点に達すると感温性吸排水樹脂は水分を放出する。そして再び外気温が低下し感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下になると感温性吸排水樹脂は水分の放出を停止し、降水等があれば雨水を吸水して内部に保持する。
【００１７】
したがって、外気温が上昇し感温性吸排水樹脂の温度が感温点以上に上昇すると、感温性吸排水樹脂が水を排出し、その水が多孔質材の表面で蒸発するので、路面表面が気化熱で冷却され温度上昇を抑制できる。更に感温性吸排水樹脂により外気温が高い時のみ水分の放出が生じるため水の無駄な使用を抑えることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、不透水性膜を感温性吸排水樹脂の下部に敷設した。これにより、雨水を地中に浸透させることなく効率よく感温性吸排水樹脂に吸水させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、透水性舗装を施工した車道側方に、毛管作用を有する多孔質材を敷設し、かつ該多孔質材の下部に、該多孔質材の下面に接して感温性吸排水樹脂を備えた歩道を設け、更に前記車道から前記歩道に向けて下向きに傾斜させるとともに前記車道及び歩道の下面に不透水性膜を連続して敷設した。
【００２０】
これによれば、車道に降った雨水を歩道下部に移動させ、感温性吸排水樹脂に吸水させることができ、車道と歩道の双方に降った雨水を歩道下の感温性吸排水樹脂に吸水させることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか1項に記載の発明において、歩道の外方側に、不透水性膜上面と連通した排水溝を設けた。これによれば、感温性吸排水樹脂で吸収しきれない過剰な雨水等は排水溝を通して路面外に排出できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか1項に記載の発明において、多孔質材の下部に脚部を設け、該脚部で感温性吸排水樹脂上に該多孔質材を配置した。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか1項に記載の発明において、多孔質材を設置する設置面上に形成した溝部内に感温性吸排水樹脂を充填し、前記溝部を跨いで多孔質材を前記設置面上に、該多孔質材の下面を前記感温性吸排水樹脂に接する状態で載せた。
【００２４】
請求項５または６に記載の発明によれば、多孔質材の下部に感温性吸排水樹脂を確実に配置し、かつ多孔質材を用いて歩道等の路面を形成することができる。また施工やメンテナンスが容易で、多孔質材の目詰まり時の清掃や感温性吸排水樹脂の性能が劣化したときに交換する等の際、多孔質材を路面から容易に取り外して、作業を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる水分冷却舗装構造の一実施形態について説明する。図１に道路の横断面を示す。道路２は、車道４と、車道４の両側に設けられた歩道６と、歩道６の側方に設けられた排水溝８等からなっている。
【００２６】
車道４には、透水性アスファルトからなる舗装体５が所定の厚さで施工されており、降雨時は舗装体５の表面から内部に雨水が浸透する。舗装体５の下部は、歩道６に向かって緩やかに傾斜しており、更に防水性の不透水膜１０が歩道６の下部まで延びている。
【００２７】
歩道６は、表面に舗装タイル１２が敷き詰められており、舗装タイル１２の下部にマット１４が設けられている。
【００２８】
舗装タイル１２は、溶融スラグモルタル等からなり、多孔質で透水性を備え、かつ毛管作用を有している。舗装タイル１２の四隅には、図２に示すようにそれぞれ脚１３が設けられ、脚１３を介して舗装タイル１２の下面がマット１４の上面に接した状態で不透水膜１０の上に舗装タイル１２が設置されている。
【００２９】
マット１４は、ウレタンマット等からなり、内部に感温性吸排水樹脂がポリマーのような形で混入されている。感温性吸排水樹脂は、所定の感温点を有し、感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下では水を吸収し、感温点以上の温度となると内部に保持していた水を外部に排出する特性を有している。
【００３０】
これによりマット１４は、感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下で降水等があれば雨水を吸水して内部に保持し、感温性吸排水樹脂の温度が感温点以上に達すると保持していた水分を外部に放出する。そして再び感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下になると水分の放出を停止し、降水等があれば吸水する。
【００３１】
排水溝８は、歩道６の外端に沿って設けられ、不透水膜１０に形成された孔(図示せず。)で不透水膜１０の上面と通じている。したがって、マット１４で吸収されず不透水膜１０上を流れてきた水は孔を通って排水溝８内に流入する。
【００３２】
次に、道路２の水分冷却作用について説明する。
【００３３】
降雨があると、歩道６上に降った雨水は舗装タイル１２の内部を通過する。そして比較的外気温が低く感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下の場合、歩道６の下部に達した雨水は、マット１４内の感温性吸排水樹脂に吸水される。
【００３４】
また車道４上に降った雨水は、舗装体５を通過して下部まで浸透し、不透水膜１０の表面を歩道６の方向に流れ、舗装タイル１２の下部に配置されたマット１４の感温性吸排水樹脂に吸水される。
【００３５】
感温性吸排水樹脂の吸水が飽和状態となったときは、それ以上の水分は吸水されず不透水膜１０上を流れ、歩道６の側方に設けられた排水溝８に流れ込み、外部に排出される。尚、排水溝８を設けず、過剰な水を直接地中に流入させるようにしてもよい。
【００３６】
このように外気温が低く、感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下の場合、感温性吸排水樹脂は水を吸収するのみで放出しないため、比較的低温で冷却する必要がない時はマット１４内に保持されている水は消費されない。
【００３７】
一方夏季の日中など路面温度が上昇し、感温性吸排水樹脂の温度が感温点を超える温度になると、感温性吸排水樹脂は保持していた水分を放出し、マット１４から滲み出し排出される。マット１４から排出された水は、舗装タイル１２の下面に吸水され、舗装タイル１２が有する毛管作用により舗装タイル１２の表面に運ばれ舗装タイル１２の表面から蒸発する。そして外気温が低下し、感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下の温度になると感温性吸排水樹脂は水の放出を再び停止する。
【００３８】
したがって、外気温が上昇し感温性吸排水樹脂の温度が感温点以上の温度に上昇すると、感温性吸排水樹脂から排出された水が舗装タイル１２の表面で蒸発するので、歩道６の表面が気化熱で冷却され、温度上昇が抑制される。更に感温性吸排水樹脂により外気温が高い時のみ水分の放出が生じるため水の無駄な使用がなく、冷却を必要とする条件のときのみ冷却することができ、長期間にわたり冷却効果が得られる。
【００３９】
また施工やメンテナンスが容易で、タイルの目詰まり時の清掃や感温性吸排水樹脂の性能が劣化したときマット１４を交換する等の際、舗装タイル１２を路面から容易に取り外して、作業を行うことができる。
【００４０】
尚、舗装タイル１２の下部に脚１３を設けるのではなく、図３に示すように舗装タイル１２を載せる設置台１７を路面下に形成し、設置台１７の間に形成された溝１８内に感温性吸排水樹脂を有するマット１４を設け、設置台１７の上面に舗装タイル１２を設けるようにしてもよい。このようにしても舗装タイル１２の下部に感温性吸排水樹脂を配置し、感温性吸排水樹脂が排水した水を舗装タイル１２に吸水させ、その水を舗装タイル１２の表面で蒸発させて舗装路面の温度上昇を低下させたり、あるいは抑制することができる。
【００４１】
またこの場合でも、施工やメンテナンスが容易で、タイルの目詰まり時の清掃や感温性吸排水樹脂の性能が劣化したときマット１４を交換する等の際、舗装タイル１２を路面から容易に取り外して、作業を行うことができる。
【００４２】
次に実験結果について説明する。
【００４３】
実験は、通常の舗装タイルと、本発明にかかる下部に感温性吸排水樹脂を有する舗装タイルで行った。感温性吸排水樹脂には予め水分を含ませておき、温度計をそれぞれの舗装タイルの上に設置し、同一の条件で太陽光に照射させ、上記温度計でそれぞれの舗装タイルの表面温度を計測した。計測結果を図４に示す。
【００４４】
図４は、横軸に時刻、縦軸にタイルの表面温度を示す。図４に示すように、１２時までは双方の温度の計測値に大きな差が生じていないが、１２時から１６時までの時間帯では、感温性吸排水樹脂を有する舗装タイルのほうが通常タイプの舗装タイルより温度上昇の度合いが低く２２〜２３℃で安定していることがわかる。これは、感温性吸排水樹脂の温度が感温点を越え、水分の蒸発が舗装タイル表面で行われたため、蒸発潜熱により低下したものと思われる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば次のような効果を有する。
【００４６】
請求項１に記載の発明は、毛管作用を有する多孔質材を敷設した路面下部に、前記多孔質材の下面に接して感温性吸排水樹脂を設けて水分冷却舗装構造を構成した。
【００４７】
これにより、感温点以上の温度で降雨などがあると感温性吸排水樹脂は内部に雨水を吸収し保持する。また外気温が上昇し感温性吸排水樹脂の温度が感温点に達すると感温性吸排水樹脂は水分を放出する。そして再び外気温が低下し感温性吸排水樹脂の温度が感温点以下になると感温性吸排水樹脂は水分の放出を停止し、降水等があれば雨水を吸水して内部に保持する。
【００４８】
したがって、外気温が上昇し感温性吸排水樹脂の温度が感温点以上に上昇すると、感温性吸排水樹脂が水を排出し、その水が毛管作用により多孔質材の表面で蒸発するので、路面表面が気化熱で冷却され温度上昇を抑制できる。更に感温性吸排水樹脂により外気温が高い時のみ水分の放出が生じるため水の無駄な使用を抑えることができる。
【００４９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、不透水性膜を感温性吸排水樹脂の下部に敷設した。これにより、雨水を地中に浸透させることなく効率よく感温性吸排水樹脂に吸水させることができる。
【００５０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、透水性舗装を施工した車道側方に、毛管作用を有する多孔質材を敷設し、かつ該多孔質材の下部に、該多孔質材の下面に接して感温性吸排水樹脂を備えた歩道を設け、更に前記車道から前記歩道に向けて下向きに傾斜させるとともに前記車道及び歩道の下面に不透水性膜を連続して敷設した。
【００５１】
これによれば、車道に降った雨水を歩道下部に移動させ、感温性吸排水樹脂に吸水させることができるので、車道と歩道の双方に降った雨水を歩道下の感温性吸排水樹脂に吸水させることができる。
【００５２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか1項に記載の発明において、歩道の外方側に、不透水性膜上面と連通した排水溝を設けた。これによれば、感温性吸排水樹脂で吸収しきれない過剰な雨水等は排水溝を通して路面外に排出できる。
【００５３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか1項に記載の発明において、多孔質材の下部に脚部を設け、該脚部で感温性吸排水樹脂上に該多孔質材を配置した。これにより、多孔質材を確実に感温性吸排水樹脂上に配置することができる。
【００５４】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか1項に記載の発明において、多孔質材を設置する設置面上に形成した溝部内に感温性吸排水樹脂を充填し、前記溝部を跨いで多孔質材を前記設置面上に、該多孔質材の下面を前記感温性吸排水樹脂に接する状態で載せた。
【００５５】
請求項５または６に記載の発明によれば、多孔質材の下部に感温性吸排水樹脂を確実に配置し、かつ多孔質材を用いて歩道等の路面を形成することができる。また、施工やメンテナンスが容易で、タイルの目詰まり時の清掃や感温性吸排水樹脂の交換等の際、舗装タイルを路面から容易に取り外して、作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水分冷却舗装構造を示す断面図である。
【図２】舗装タイルを示す断面図である。
【図３】舗装タイルの他の例を示す断面図である。
【図４】実験結果を示す図である。
【符号の説明】
２  ；  道路
４  ；  車道
５  ；  舗装体
６  ；  歩道
８  ；  排水溝
１０；  不透水膜
１２；  舗装タイル
１３；  脚
１４；  マット
１７；  設置台
１８；  溝
【図１】
2004197440.tif 000003
【図２】
2004197440.tif 000004
【図３】
2004197440.tif 000005
【図４】
2004197440.tif 000006