(57)【要約】      （修正有）【課題】設計・施工、並びに保守・管理が困難となることがなく、通行等において障害物となる路面の積雪を効果的に除去でき、水溜まりの消滅を促進し得る路面の往来確保方法の提供。【解決手段】道路表面部０の路肩に超音波発生手段１を設置し、当該超音波発生手段からキャビテーション発生の閾値以上の超音波振動を前記道路表面部に伝搬させ、当該道路表面部を介して、路面上の氷又は水分に対して前記超音波振動を加える路面の往来確保方法。【選択図】図１（Ａ）（Ｂ）
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路表面部（０）の路肩に超音波発生手段（１）を設置し、当該超音波発生手段からキャビテーション発生の閾値以上の超音波振動を前記道路表面部に伝搬させ、当該道路表面部を介して、路面上の氷又は水分に対して前記超音波振動を加える路面の往来確保方法。
【請求項２】
超音波振動子（２）の振幅方向の端部へ振動伝達棒（３）を連結してなる前記超音波発生手段（１）を用い、前記振動伝達棒（３）を道路表面部の路肩に沿って埋設すると共に、前記超音波振動子（２）を振動許容スペース（４）に収納した前記請求項１に記載の往来確保方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通行等において障害物となる路面の積雪を効果的に除去し得る路面の往来確保方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒冷降雪地域においては、積雪に対して車両や歩行者の往来を確保すべく、水の噴出、或いはヒーター等加熱手段（例えば、特許文献１参照）の埋設、或いは路面の上方に遠赤外線を発する輻射体を降雪面の所定領域に向けて設置する（例えば、特許文献２参照）等、種々の措置が採られている。
【特許文献１】実用新案公開平７−３８２１７号公報
【特許文献２】特許公開平１１−２４１３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記加熱手段を路面下に埋設する手法では、土木・建築工事の施工工程の煩雑化、或いは、施工工期の長期化等の弊害が生じ得るばかりでなく、設計・施工を遂行する上で実務的な支障が生じ易い他、路面下に埋設された融雪装置の保守・管理は極めて困難である。又、前記輻射体を路面の上方に設置するという手法は、設計・施工、並びに前記保守・管理の面で極めて有効な手段であるが、効果を及ぼすべき領域に適正なエネルギーで照射されてこそその領域にのみ効果があることから、前記輻射体から目的領域までに確保しなければならない距離や、その間への障害物の介入等に鑑みれば、供給すべきエネルギーに見合う効力の有無が問題となっていた。
【０００４】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、設計・施工、並びに保守・管理が困難となることがなく、通行等において障害物となる路面の積雪を効果的に除去でき、水溜まりの消滅を促進し得る路面の往来確保方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた本発明による路面の往来確保方法は、道路表面部の路肩に超音波発生手段を設置し、当該超音波発生手段からキャビテーション発生の閾値以上の超音波振動を前記道路表面部に伝搬させ、当該道路表面部を介して、路面上の氷又は水分に対して前記超音波振動を加えることを特徴とする。一例として、超音波振動子の振幅方向の端部へ振動伝達棒を連結してなる前記超音波発生手段を用い、前記振動伝達棒を道路表面部の路肩に沿って埋設すると共に、前記超音波振動子を振動許容スペースに収納した構成が挙げられる。
【発明の効果】
【０００６】
道路表面部の路肩部分にのみ工事を施せば良いので、路面全域の地下に埋設する様な、土木・建築工事の施工工程の煩雑化、施工工期の長期化、或いは、設計・施工を遂行する上で実務的な支障が生じる等の弊害を回避できると共に、路肩部分に埋設されることによって融雪装置の保守・管理が比較的容易となる。又、前記輻射体を路面の上方に設置するという手法の様に、融雪等に用いられるエネルギーの発生源たる路面と、エネルギーが与えられる対象たる雪などとが直接接触していることによって、その間への障害物や空間の介入が無く、供給した超音波振動エネルギーが融雪等に行為率よく用いられることとなる。
【０００７】
而して、当該超音波振動子から与えられる超音波振動により雪や氷を加熱すると共に、路面に溜まった水分や、雪に浸潤した水分を液体のキャビテーション現象（以下、キャビテーションと記す。）によって加熱又は霧化蒸気化を行い、当該水分の加熱と、前記水分のキャビテーションによって路面の雪や氷を破壊或いは融解を促進することによって、路面における雪や氷の速やかな除去を行う。更に、前記路面に溜まった水分の霧化蒸気化を促進し水溜まりを早期に消滅させることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明による路面の往来確保方法の実施の形態を、車道の往来確保を行う一例を挙げて図面に基づき説明する。
図１及び図２に挙げる例は、道路表面部０の路肩（道（車道、自転車道、或いは歩道）の両脇部分）に超音波発生手段１を設置し、当該超音波発生手段１からキャビテーション発生の閾値以上の超音波振動を前記道路表面部０に伝達し、当該道路表面部０を介して、路面上の氷又は水分に対して前記超音波振動を加える路面の往来確保方法の実施の形態である。
【０００９】
当該例の路面の往来確保方法に用いられる超音波発生システムは、キャビテーション発生の閾値以上の超音波振動を発生する超音波振動子２、及び当該超音波振動子２と連結し発生した超音波を前記道路表面部０に伝達する振動伝達棒３からなる超音波発生手段（図３（Ａ）（Ｂ）参照）１と、前記超音波振動子２の超音波振動の発生を制御するコントローラ５とで構成されている。
【００１０】
当該例における超音波振動子２は、例えば図３（Ｃ）の如く電気抵抗の高いフェライトからなる円柱状や角柱状など所望形状のコア６にコイル７を巻いてなるものである。フェライト以外にニッケル等の強磁性金属からなる前記所望形状の薄板を複数積層してコアを形成しコイルを巻いてなるものを用いても良い。この様な特殊な磁性体に交流磁界を印加して当該交流周波数で磁性体を歪ませることにより超音波振動を励起する磁気歪効果を利用した磁歪振動子は、強力な超音波を放射出来るのでこの様な用途には比較的望ましいと言えるが、設置するエリア環境によっては、圧電セラミックに交流電圧を印加して超音波振動を励起する圧電効果を利用した手法その他現存する手法を適宜用いることが出来る。
【００１１】
また、当該例における振動伝達棒３は、鉄、ステンレスその他の金属製の棒であって、比較的硬くて変形しにくく、錆びにくいものが望ましい。当該振動伝達棒３と超音波振動子２との連結は、直接連結しても良いし、導電性を有し実際に通電する超音波振動子２を用いる場合等、前記振動伝達棒３との電気的絶縁措置が必要となる場合には、当該超音波振動子２と振動伝達棒３との間にセラミックや鋳物等の絶縁物を介在させて接着することとなる。
【００１２】
前記コントローラ５は、図１（Ｂ）や図２（Ｂ）のごとく電柱等に設置された制御ボックス８の内部に収納されている。当該制御ボックス８の内部には、前記超音波振動子２に供給すべき高周波電流を発生する発振回路９、温度センサ１０の出力した路面温度情報から前記発振回路９を制御する温度制御指令を出力する温度制御回路１１、及び時刻情報を形成し前記発振回路９を制御する時刻制御指令を出力する時刻制御回路１２が形作られた電子回路基板１３と、当該電子回路基板１３上に構成された前記発振回路９をはじめとする制御回路の動作パラメータを設定するための稼働時刻設定手段１４、或いは稼働温度設定手段１５並びに電源投入スイッチ１６等が設けられた操作盤１７が収納されている（図４参照）。
【００１３】
前記超音波振動子２の振幅方向の端部へ振動伝達棒３を連結してなる前記超音波発生手段１を用い、前記振動伝達棒３を道路表面部の路肩に沿って埋設すると共に、前記超音波振動子２を振動許容スペース４に収納する。当該振動許容スペース４における前記超音波振動子２の周囲には、当該超音波振動子２の振動を許容しつつ、その設定位置の確保、並びに外界から温度差、湿気、或いは衝撃からの保護、及び外界との電気的絶縁を目的として、発砲樹脂等の緩衝機能及び保温機能を持つ充填材１８が装填されている。当該超音波振動子２に巻かれたコイル７から引き出された高周波電流の供給ケーブル１９は、路肩における往来の障害とならない箇所から前記振動許容スペース４に通されたパイプ２０の内宮部を通じて外部へ引き出され前記発振回路９に接続される。
【００１４】
前記温度センサ１０から得られた路面温度情報により、路面温度が設定された温度を下回った場合には、前記温度制御回路１１から温度制御指令が発振回路９へ出力され、当該発振回路９が前記超音波振動子２に対して水のキャビテーションの発生に必要なエネルギーの高周波電流の供給を行う。この様に高周波電流が供給された超音波振動子２のコア６には、前記高周波電流の周波数で前記コイル７の軸方向への歪が発生し、当該歪の発生周波数による振動を受けた振動伝達棒３を介して当該道路表面部０たる舗装層へ超音波振動が伝わることとなる。
【００１５】
前記超音波振動は、前記舗装層を伝わり路面上の氷層、積雪層、及び水膜に伝わるが、その際、前記氷層及び積雪層は、前記路面と当該路面上の氷及び雪の結晶との間での振動状態の相違に起因した熱が生じることによって融解除去作用が生じる。一方、氷や雪が融解したことよって生じる水分を含む水膜では、水の循環が活発となって水と氷や雪との熱交換が促進される他、キャビテーションによる水膜中での気泡や空洞の発生並びに崩壊による気化及び発熱が促進されると共に、当該キャビテーションにより増幅された前記氷及び雪の結晶の振動によって、更に上記氷層及び積雪層の除去が促進されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明による超音波を用いての往来確保方法は、熱媒体が流通する管路等の配設範囲や、遠赤外線等の輻射範囲に制限される手法と比較して、超音波振動が到達可能な比較的広範なエリアに対して比較的均等な効力を及ぼすことが出来るのでが車道や歩道等の道路に限らず、公園やイベント会場等、屋外における広い領域に対して比較的均等な融雪効果を及ぼすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１（Ａ）（Ｂ）】（Ａ）は、本発明による往来確保方法の実施態様例を示す断面図、（Ｂ）は、本発明による往来確保方法の実施態様例を示す平面図である。
【図２（Ａ）（Ｂ）】（Ａ）は、本発明による往来確保方法の実施態様例を示す断面図、（Ｂ）は、本発明による往来確保方法の実施態様例を示す平面図である。
【図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）】（Ａ）（Ｂ）は、本発明による往来確保方法に用いる超音波発生手段の態様例を示す要部外観図、（Ｃ）は、本発明による往来確保方法に用いる超音波発生手段の内部構造例を示す要部説明図である。
【図４】本発明による往来確保方法を用いた往来確保システムの一例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
０  道路表面部，１  超音波発生手段，２  超音波振動子，３  振動伝達棒，
４  振動許容スペース，５  コントローラ，６  コア，７  コイル，
８  制御ボックス，９  発振回路，１０  温度センサ，
１１  温度制御回路，１２時刻制御回路，１３  電子回路基板，
１４  稼働時刻設定手段，１５  稼働温度設定手段，１６  電源投入スイッチ，
１７  操作盤，１８  充填材，１９  ケーブル，２０  パイプ，
【図１（Ａ）（Ｂ）】
2005256552.tif 000003
【図２（Ａ）（Ｂ）】
2005256552.tif 000004
【図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）】
2005256552.tif 000005
【図４】
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