(57)【要約】【課題】この発明は道路の表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムに関する。【解決手段】  生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、生産井から汲み上げられた地下水を導入口に供給する送り流路と、表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、  該排出部から流体を還元井または下水路に導く排出流路とを設けてなることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
生産井から汲み上げられた地下水を導入口に供給する送り流路と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体を還元井または下水路に導く排出流路とを設けてなることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項２】
生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部の下に不透水層を介して前記流体を貯留する貯留層と、
前記導入口から表層部に供給された流体が一定量を超えて排出される排出部と、
該排出部から貯留層に流体を導く排出路と、
前記貯留層から流体を前記導入口へ供給する戻り流路とからなって、流体を循環させる循環路を設け、
該循環路に生産井から地下水を供給する供給路が接続されていることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項３】
生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体を導く中継路と、
該中継路から流体を前記導入口まで導く戻り流路とからなって、流体を循環させる循環路を設け、
該循環路に生産井から地下水を供給する供給路が接続されていることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項４】
地中に埋めた熱交換器により熱交換して、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部の下に不透水層を介して前記流体を貯留する貯留層と、
前記導入口から表層部に供給された流体が一定量を超えて排出される排出部と、
該排出部から貯留層に流体を導く排出路と、
前記貯留層から流体を熱交換器を介して前記導入口へ供給する戻り流路とからなって流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項５】
地中に埋めた熱交換器により熱交換して、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体をヒートポンプまで導く中継路と、
該中継路から熱交換器を通って流体を前記導入口へ供給する戻り流路とからなって、流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項６】
地中熱源または空気熱源を用いたヒートポンプにより、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される媒体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部の下に不透水層を介して前記流体を貯留する貯留層と、
前記導入口から表層部に供給された流体が一定量を超えて排出される排出部と、
該排出部から貯留層に流体を導く排出路と、
前記貯留層から流体をヒートポンプを介して前記導入口へ供給する戻り流路とからなって流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項７】
地中熱源または空気熱源を用いたヒートポンプにより、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体をヒートポンプまで導く中継路と、
該中継路からヒートポンプを通って流体を前記導入口へ供給する戻り流路とからなって流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項８】
流体が地下水からなっており、生産井または市水などの水源部が循環路に接続されており、地下水が循環路に供給されることを特徴とする請求項６または７に記載の道路冷却・融雪システム。
【請求項９】
地中熱源または空気熱源を用いたヒートポンプにより、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
流体となる地下水を汲み上げる生産井を有し、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
前記生産井から汲み上げられた地下水をヒートポンプを経由して導入部に供給する送り流路と、
表層部に供給されて一定量を超えた地下水を排出する排出部と、
該排出部から地下水を還元井または下水路に導く排出路とを設けてなることを特徴とする道路冷却・融雪システム。
【請求項１０】
地中熱源が地中に埋めた熱交換器からなっていることを特徴とする請求項６から９に記載の道路冷却・融雪システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中熱源や空気熱源を用いたヒートポンプあるいは地中に埋めた熱交換器、または生産井を用いて、帯水層からなる道路の表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヒートアイランド現象の対策や融雪に関するシステムとして以下のものが知られている。
（１）ヒートアイランド現象の対策として、既存のコンクリート舗装やアスファルト舗装を保水性舗装へ変更することや、下水再生水の活用による道路散水などがある。
（２）一般的に多く用いられている方法として、電熱線、遠赤外線電熱線方式（ロードヒーティング）、散水消雪がある。
（３）閉鎖系のシステムとしては、地下水還元、ボイラー循環、温泉熱交換、地熱プラント、排湯利用トンネル湧水がある。また、地中の熱を熱源とした地中熱利用融雪システムもある（特開２００３−３０１４０９公報参照）。
【０００３】
しかしながら  融雪に関するシステムに対しては、
（ア）前記既存の方法では、僅かな効果は得られているが、どの方法においても抜本的な解決方法とはなっていない。
（イ）電熱線方式や遠赤外線方式では、電力消費量が多く、ランニングコストがかかる。
従って、二酸化炭素の排出量も多く、環境問題に悪影響を及ぼしている。
（ウ）開放系、閉鎖系システムのいずれの場合も舗装内に放熱管などを埋設しており、配管の割れや舗装などの修復作業の手間を増やしている。
また、ヒートアイランド現象対策に対しては、
【特許文献１】特開２００３−３０１４０９公報  図１参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、道路のアスファルト化による路面温度の上昇を低下させ、また、道路融雪において、現在の電熱線方式や地中熱を利用した放熱管などを舗装内に埋設するのではなく、無配管での融雪を可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
生産井から汲み上げられた地下水を導入口に供給する送り流路と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体を還元井または下水路に導く排出流路とを設けてなることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２の発明では、
生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部の下に不透水層を介して前記流体を貯留する貯留層と、
前記導入口から表層部に供給された流体が一定量を超えて排出される排出部と、
該排出部から貯留層に流体を導く排出路と、
前記貯留層から流体を前記導入口へ供給する戻り流路とからなって、流体を循環させる循環路を設け、
該循環路に生産井から地下水を供給する供給路が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３の発明では、
生産井から汲み上げられた地下水を、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体を導く中継路と、
該中継路から流体を前記導入口まで導く戻り流路とからなって、流体を循環させる循環路を設け、
該循環路に生産井から地下水を供給する供給路が接続されていることを特徴とする。
【０００８】
更に、請求項４の発明では、
地中に埋めた熱交換器により熱交換して、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部の下に不透水層を介して前記流体を貯留する貯留層と、
前記導入口から表層部に供給された流体が一定量を超えて排出される排出部と、
該排出部から貯留層に流体を導く排出路と、
前記貯留層から流体を熱交換器を介して前記導入口へ供給する戻り流路とからなって流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項５の発明では、
地中に埋めた熱交換器により熱交換して、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体をヒートポンプまで導く中継路と、
該中継路から熱交換器を通って流体を前記導入口へ供給する戻り流路とからなって、流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項６の発明では、
地中熱源または空気熱源を用いたヒートポンプにより、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される媒体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部の下に不透水層を介して前記流体を貯留する貯留層と、
前記導入口から表層部に供給された流体が一定量を超えて排出される排出部と、
該排出部から貯留層に流体を導く排出路と、
前記貯留層から流体をヒートポンプを介して前記導入口へ供給する戻り流路とからなって流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする。
【００１１】
更に、請求項７の発明では、
地中熱源または空気熱源を用いたヒートポンプにより、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
表層部に供給されて一定量を超えた流体を排出する排出部と、
該排出部から流体をヒートポンプまで導く中継路と、
該中継路からヒートポンプを通って流体を前記導入口へ供給する戻り流路とからなって流体を循環させる循環路を設けてなることを特徴とする。
また、請求項８の発明では、
前記流体が地下水からなっており、生産井または市水などの水源部が循環路に接続されており、地下水が循環路に供給されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９の発明では、
地中熱源または空気熱源を用いたヒートポンプにより、道路舗装部に設けた帯水層からなる表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムであって、
流体となる地下水を汲み上げる生産井を有し、
道路舗装部が、表層部に流体を導入する導入口と、
前記生産井から汲み上げられた地下水をヒートポンプを経由して導入部に供給する送り流路と、
表層部に供給されて一定量を超えた地下水を排出する排出部と、
該排出部から地下水を還元井または下水路に導く排出路とを設けてなることを特徴とする。
更に、請求項１０の発明では、
前記地中熱源が地中に埋めた熱交換器からなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、上記構成からなっているので、従来の工法では不可能な道路舗装内無配管での道路凍結防止、融雪が可能となり、道路施工の手間が低減できる。
また、路面を不凍液層のアスファルト等で覆うことにより、表層部全体が閉鎖となり、そのため、循環流量が一定となり、追加水量の必要がなく同様の効果が得られる。
更に、夏季には表層部内に流体を送ることにより、ヒートアイランド現象の緩和効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、この発明の道路冷却・融雪システムの好適実施例について図面を参照しながら説明する。
第１に、地中熱源を用いたヒートポンプにより、帯水層からなる道路の表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する道路冷却・融雪システムについて以下に説明する。
この実施例では、地中の熱を熱交換器により増幅させ、路盤内に循環させる流体に熱を伝える。
夏季には循環流体を冷却して地中に廃熱し、冬季には地中から熱を奪い循環流体を加熱する。
【実施例１】
【００１５】
［生産井］
図１に示す実施例１の道路冷却・融雪システムは、地熱エネルギーを採取する生産井３１を利用して、帯水層からなる道路の表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する構成からなっている。
【００１６】
［道路舗装部］
本実施例では、道路舗装部１は、図示しない路床上に設けられた路盤２と、該路盤２上に設けられた不透水層からなる基層３と、該基層３上に設けられた表層４とからなっている。
そして、表層４は、前記基層３上に形成された透水性を有する表層部４ａからなっている。
表層部４ａは、透水性、排水性アスファルトや、透水性、排水性コンクリートなどの空隙の多い舗装を使用しており、帯水層となっている。
この表層部４ａの表面を不透水性の材料で覆えば、表層部４ａ内を閉鎖にして、表層部４ａ内の循環流量を一定に保つことができる。
【００１７】
［地下水圧入路］
図示例の場合、表層部４ａに、水などの液体からなる第１熱媒体を表層部４ａ内に導入するための導入口６ａが形成される。
そして、生産井３１から汲上げポンプＰ１を介して汲み上げられた地下水は第１熱媒体となり、汲上げ側の流路３１ａを介して供給ポンプＰ２を通り供給側の流路５ａ、例えばホースが上記導入口６ａに接続され、第１熱媒体が表層部４ａ内に注入される。
【００１８】
そして、表層部４（表層部４ａ）の終端には、該表層部４ａ内に注入された第１熱媒体を表層部４ａから排出する排出部７が形成されている。
この排出部７は、表層部４ａの端面で表層部４ａ内で第１熱媒体が一定の高さを超えると流れ出るようにオーバーフローする構成が好ましい。
【００１９】
また、上記排出部７に接続される排出路８には、還元井３２へ導く排出側流路８ａが接続されている。
排出側流路８ａの先端側には、還元井３２に第１熱媒体を排出させるための排水ポンプＰ３が接続されている。
これにより地下水を熱源として用い、地下水圧入式によって表層４で熱交換を行うことができる。
生産井３１内で地中熱を交換した地下水からなる第１熱媒体は、表層４内で熱交換して路面に熱を放出・吸収してから還元井３２に戻り、生産井３１内では地下水が地中熱を交換することができる。
【実施例２】
【００２０】
図２に示す実施例２の道路冷却・融雪システムは、還元井３２を設けずに第１熱媒体を表層部４内に設けた路面循環路で循環させて熱交換しうるようになっている。
道路舗装部１は、路床上に設けられた路盤２と、該路盤２上に設けられた不透水層からなる基層３と、該基層３上に設けられた表層４とからなっている。
【００２１】
［道路舗装部］
表層４は、上側の層を構成する表層部４ａと、下側の層を構成する貯留層４ｃと、前記表層部４ａと貯留層４ｃとの間に介設された不透水層４ｂとから構成されている。
そして、生産井３１から汲上げポンプＰ１を介して汲み上げられた地下水の第１熱媒体は、後述の路面循環路に供給される。
即ち、第１熱媒体は、生産井３１の供給側流路３１ａから供給ポンプＰ２を介して供給側の流路５ａとしての例えばホースを通り、表層部４ａの導入口６ａに接続され、表層部４ａ内に注入される。
【００２２】
上記供給側の流路５ａは、市水などの水源部（図示せず）と接続されて補助的に水を供給しうるようになっていてもよい。
なお、この供給側の流路５ａには供給ポンプＰ２が接続されており、強制的に循環を行わせることが好ましい。
【００２３】
［路面循環路］
前記表層部４ａの終端には、表層部４ａ内に注入された第１熱媒体を表層部４ａから排出する排出部７が形成されており、排出路８を通って貯留層４ｃに流す。
この排出部７や排出路８の構成は前記実施例１と同様である。
【００２４】
このようにして排出された第１熱媒体は、表層部４ａから下層の貯留層４ｃまでつながる側溝を形成することで、該側溝が排出路８となって、排出部７から排出された第１熱媒体を貯留層４ｃ内に流入させることができる。
【００２５】
貯留層４ｃの他端に形成された排出口６ｂは、路面循環路の戻り流路５ｂと接続されており、前記供給ポンプＰ２を通って、前記供給側の流路５ａとつながっている。
これにより、供給路５ａ−表層部４ａ−排出部７−排出路８−貯留層４ｃ−戻り流路５ｂ−供給路５ａからなる路面循環路５が形成されている。
そして生産井３１の供給側流路３１ａが、表層部４ａの導入口６ａに供給ポンプを介して接続されて、地下水が表層部４ａに流入される。
また、戻り流路５ｂは、前記供給ポンプＰ２を循環ポンプとして供給路５ａに接続されている。
【００２６】
そして生産井３１の供給側流路３１ａが、表層部４ａの導入口６ａに供給ポンプを介して接続されて、地下水が表層部４ａに流入される。
表層部４ａの排出部７からオーバーフローした地下水は排出路８を通って貯留層４ｃに流れ込み、貯留層４ｃの排出口６ｂに接続された戻り流路５ｂが前記供給側流路３１ａの延長上にある供給路５ａに接続されて、第１熱媒体を循環させている。
【００２７】
これにより、生産井３１内で地中熱を交換した地下水からなる第１熱媒体は、表層４内で熱交換して路面で熱を放出・吸収する。
熱を放出した地下水は、再度表層４内に戻り、新たに補給される生産井３１の地下水が地中熱を交換することができる。
その他の構成は前記実施例１と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例３】
【００２８】
図３に示す実施例３の道路冷却・融雪システムは、前記実施例２とは路面循環路が異なる構成からなっている。
【００２９】
［道路舗装部］
道路舗装部１は、路盤２上に不透水層からなる基層３を設け、該基層３上に透水性を有する表層部４ａからなる表層４が形成されており、前記実施例の貯留層や不透水層は設けていない。
【００３０】
［路面循環路］
そして、生産井３１の供給側流路３１ａが、供給ポンプＰ２を介して供給路５ａと接続されており、該供給路５ａは表層部４ａの導入口６ａに接続されて、第１熱媒体としての地下水が表層４（表層部４ａ）に流入される。
表層４（表層部４ａ）の終端には排出部７が形成されており、排出された地下水は排出路８に沿って流れ、中継路９に導入される。
【００３１】
該中継路９は土管やパイプ、ホースなどからなっており、本実施例では地中を通って第１熱媒体を供給ポンプＰ２まで導いている。
そして、中継路９は、排出口６ｂから供給ポンプＰ２につながる戻り流路５ｂを介して第１熱媒体を前記導入口６ａへ供給する流路５ａへとつながって流体を循環させる構成となっていう。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例４】
【００３２】
図４に示す実施例４の道路冷却・融雪システムは、図１の実施例１から排出側流路８ａおよび還元井３２を省いた構成からなっている。
このシステムでは、表層４は表層部４ａのみからなっている。
【００３３】
［地下水圧入路］
そして、生産井３１の供給側流路３１ａは、汲み上げポンプＰ１によって汲み上げられた第１熱媒体としての地下水を、供給側流路３１ａに通し、供給ポンプＰ２を介して供給路５ａに導入し、該供給路５ａの先端を導入口６ａに接続して表層４（表層部４ａ）内に流入することができる。
また、表層４（表層部４ａ）の終端には排出部７が形成されており、排出された地下水は排出路８に沿って流れ、排水路８から地中へ浸透して排水される。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例５】
【００３４】
図５に示す実施例５の道路冷却・融雪システムでは、生産井３１に代えて地中熱交換器２０を用いた異なる実施例を示す。
地中熱交換器２０は、図示例では坑井内熱交換器からなっており、水などの第２熱媒体が循環する熱源循環路の一方が内蔵されている。
【００３５】
次ぎに、道路舗装部１の構成は、実施例２と同じであり、路床上に設けられた路盤２と、該路盤２上に設けられた不透水層からなる基層３と、該基層３上に設けられた表層４とからなっており、表層４は、上側の層を構成する表層部４ａと、下側の層を構成する貯留層４ｃと、前記表層部４ａと貯留層４ｃとの間に介設された不透水層４ｂとから構成されている。
【００３６】
そして、地中熱交換器２０と表層４との間に熱源循環路が形成されている。
即ち、地中熱交換器２０の供給側流路２１ａは、供給ポンプＰ２を介して表層部４ａの導入口６ａに接続されている。
【００３７】
これにより表層部４ａに満たされた第２熱媒体は排出部７から排出され排出路８を通って貯留層４ｃに導入され、貯留層４ｃの排出口６ｂから排出ポンプＰ４を介して地中熱交換器２０の排出側流路２１ｂにつながり、該排出側流路２１ｂは前記供給側流路２１ａにつながって循環している。
【００３８】
地中熱交換器２０内で地中温度を吸熱した第２熱媒体は、表層４内で熱交換して路面に熱を放出・吸収してから地中熱交換器２０に戻り、再度地中熱を交換することができる。
その他の構成は、前記実施例に準じるので、説明を省略する。
【実施例６】
【００３９】
図６に示す実施例６の道路冷却・融雪システムでは、前記実施例５と同様に地中熱交換器２０を用いる構成であるが、貯留層を設けず代わりに中継路を用いた異なる実施例を示す。
【００４０】
この道路舗装部１の構成は、実施例３と同じであり表層４が表層部４ａのみから構成されている。
そして貯留層に代えて中継路９が設けられており、表層部４ａの排出部７から排出された第２熱媒体を側溝などの排出路８を介して中継路９の入口に導入する。
【００４１】
そして、中継路９から戻り流路５ｂを通り、排出ポンプＰを介して地中熱交換器２０の排出側流路２１ｂにつながり、該排出側流路２１ｂは前記供給側流路２１ａにつながって循環している。
【００４２】
これにより、地中熱交換器２０内で地中熱を交換した第２熱媒体は、表層内で熱交換して路面に熱を放出・吸収してから地中熱交換器２０に戻り、再度地中熱を交換することができる。
その他の構成は、前記実施例に準じるので、説明を省略する。
【実施例７】
【００４３】
次ぎに、図７に示す実施例７の道路冷却・融雪システムは、地中熱源として地中熱交換器を利用したヒートポンプシステムにより、帯水層からなる道路の表層部に供給される流体を熱交換して冷却または加熱する構成からなっている。
【００４４】
［地中熱交換器］
地中熱交換器２０は、前記実施例５と同様に坑井内熱交換器からなっており、不凍液などの第３熱媒体が循環する熱源循環路２１の一方が内蔵されている。
この熱源循環路２１の他方は後述のヒートポンプ１１に取り付けられて熱交換しうるようになっている。
【００４５】
［ヒートポンプシステム］
地中熱源を利用したヒートポンプシステム１０は、図示例の場合、地中熱交換器２０の熱源循環路２１と、道路舗装部１側に設けられた路面循環路５とを用いて効率的に熱交換して冷却または加熱するヒートポンプ１１を有している。
そして、ヒートポンプ１１では熱源循環路２１の第３熱媒体と第４熱媒体との間で熱の交換が行われ、第４熱媒体が道路舗装部１内へ導入される。
【００４６】
［道路舗装部］
本実施例では、道路舗装部１は、図示しない路床上に設けられた路盤２と、該路盤２上に設けられた不透水層からなる基層３と、該基層３上に設けられた表層４とからなっている。
そして表層４は、上側の層を構成する透水性を有する表層部４ａと、下側の層を構成する貯留層４ｃと、前記表層部４ａと貯留層４ｃとの間に介設されて両者を仕切る不透水層４ｂとから構成されている。
【００４７】
表層部４ａは、透水性、排水性アスファルトや、透水性、排水性コンクリートなどの空隙の多い舗装を使用しており、帯水層となっている。
この表層部４ａの表面を不透水性の材料で覆えば、表層部４ａ内を閉鎖にして、表層部４ａ内の循環流量を一定に保つことができる。
また、貯留層４ｃは、流体を貯留できればよく、帯水層であってもよい。
【００４８】
［路面循環路］
図示例の場合、表層部４ａに、水などの液体からなる第４熱媒体を表層部４ａ内に導入するための導入口６ａが形成される。
そして、ヒートポンプ１１を通った路面循環路５の供給側の流路５ａ、例えばホースが上記導入口６ａに接続され、第４熱媒体が表層部４ａ内に注入される。
【００４９】
上記供給側の流路５ａは、市水などの水源部１６とも接続されており、市水１６からも第４熱媒体となる水が供給される。
なお、この供給側の流路５ａにはポンプ（図示せず）を接続して、強制的に循環を行わせることが好ましい。
【００５０】
前記表層部４ａの終端には、表層部４ａ内に注入された第４熱媒体を表層部４ａから排出する排出部７が形成されており、排出路８を通って貯留層４ｃに流す。
この排出部７は、表層部４ａの端面で表層部４ａ内で第４熱媒体が一定の高さを超えると流れ出るようにオーバーフローする構成が好ましい。
【００５１】
このようにして排出された第４熱媒体は、表層部４ａから下層の貯留層４ｃまでつながる側溝を形成することで、該側溝が排出路８となって、排出部７から排出された第４熱媒体を貯留層４ｃに流入させることができる。
【００５２】
貯留層４ｃに形成された排出口６ｂは戻り流路５ｂと接続されており、前記ヒートポンプ１１を通って、前記供給側の流路５ａとつながっている。
これにより、供給路５ａ−表層部４ａ−排出部７−排出路８−貯留層４ｃ−戻り流路５ｂ−供給路５ａからなる路面循環路５が形成されている。
【００５３】
上記構成からなっているので、地中熱交換器２０の熱源循環路２１により地中の熱がヒートポンプ１１を介して冷却されて路面循環路５の第４熱媒体に伝えられ、該第４媒体が表層部４ａに満たされることで表層部４ａが冷却される。
【００５４】
また表層部４ａから排出された第４熱媒体は、ヒートポンプ１１に戻って、再度冷却され、上記サイクルが繰り返される。
また、路面を温める場合は、前述のようにヒートポンプ１１の熱交換循環路を逆方向に循環させることで、表層部に温められた第４熱媒体を供給することができる。
【実施例８】
【００５５】
図８に示す実施例８の道路冷却・融雪システムは、貯留層に代えて中継路を設けた異なる実施例を示す。
この実施例では地中熱交換器２０、ヒートポンプシステム１０は、前記実施例７と同様であるので、同一構成については説明を省略する。
【００５６】
［道路舗装部］
道路舗装部１は、路盤２上に不透水層からなる基層３を設け、該基層３上に透水性を有する表層部４ａからなる表層４が形成されており、前記実施例の貯留層や不透水層は設けていない。
【００５７】
［路面循環路］
表層部４ａには、水などの液体からなる第４熱媒体を表層４（表層部４ａ）内に導入するための導入口６ａが形成される。
そして、ヒートポンプ１１を通った路面循環路５の供給側の流路５ａ、例えばホースが上記導入口６ａに接続され、第４熱媒体が表層（表層部４ａ）内に注入される。
【００５８】
上記供給側の流路５ａは、市水などの水源部１６とも接続されており、市水からも第４熱媒体となる水が供給される。
なお、この供給側の流路５ａにはポンプ（図示せず）を接続して、強制的に循環を行わせることが好ましい。
【００５９】
前記表層４（表層部４ａ）の終端には、第４熱媒体を排出する排出部７が形成されており、側溝などの排出路８を介して第４熱媒体は中継路９の入口に導入される。
該中継路９は土管やパイプ、ホースなどからなっており、本実施例では地中を通って第４熱媒体をヒートポンプ１１まで導いている。
【００６０】
そして、中継路９は、ヒートポンプ１１につながる戻り流路５ｂを介して第４熱媒体を前記導入口６ａへ供給する流路５ａとつながって流体を循環させる路面循環路５を形成している。
その他の構成は前記実施例７と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例９】
【００６１】
図９に示す実施例９の道路冷却・融雪システムは、路面循環路に代えて地下水を一方向に圧入する構成とした異なる実施例を示す。
この実施例では地中熱交換器２０、ヒートポンプシステム１０は、前記実施例に準じるので、同一構成については説明を省略する。
［地中熱交換器］
【００６２】
図示例では、地中熱交換器２０は、坑井の中に並列に接続された２つの熱源循環路２１を有している。
そして上記熱源循環路２１は、前記実施例と同様にヒートポンプ１１を通り熱交換される。
【００６３】
［生産井］
図示例の場合、前記２つの熱源循環路２１の内側には地熱エネルギーを採取する生産井３１が形成されている。
そして、生産井３１から汲上げポンプＰ１を介して汲み上げられた地下水は第４熱媒体となり、汲上げ側の流路３１ａを介してヒートポンプ１１を通り、熱交換される。
【００６４】
［道路舗装部］
道路舗装部１は、路盤２上に不透水層からなる基層３を設け、該基層３上に透水性を有する表層部４ａからなる表層４が形成されている。
【００６５】
［地下水圧入路］
生産井３１からヒートポンプ１１を通り、供給側の流路５ａが表層４（表層部４ａ）の導入口６ａに接続される。
この供給側の流路５ａには地下水を表層側へ送るポンプＰ２が設けられている。
【００６６】
一方、表層４（表層部４ａ）の排出部７には側溝などの排出路８が形成されており、別に設けた還元井３２と接続されており、表層４（表層部４ａ）を通過した地下水は排水ポンプＰ３により還元井３２に排出される。
その他の構成は前記実施例と同様である。
【実施例１０】
【００６７】
図１０に示す実施例１０の道路冷却・融雪システムは、実施例９の地下水圧入構造に代えて路面循環路を用いた異なる実施例を示す。
この実施例では地中熱交換器２０、ヒートポンプシステム１０、生産井３１は、前記実施例９に準じるので、同一構成については説明を省略する。
【００６８】
生産井３１から汲み上げられた地下水は第４熱媒体となり、流路３１ａを介してヒートポンプ１１を通り、熱交換されて、路面循環路５の供給側の流路５ａに供給され、ポンプＰ２により表層部４ａの導入口６ａに供給される。
【００６９】
［道路舗装部］
道路舗装部１は、実施例７と同様に、路床上に設けられた路盤２と、該路盤２上に設けられた不透水層からなる基層３と、該基層３上に設けられた表層４とからなっており、表層４は、上側の層を構成する表層部４ａと、下側の層を構成する貯留層４ｃと、前記表層部４ａと貯留層４ｃとの間に介設された不透水層４ｃとから構成されている。
【００７０】
［路面循環路］
そして、前述のように表層部４ａの導入口６ａに導入された地下水は、表層部４ａ内に満たされ、次いで排出部７でオーバーフローした地下水が側溝などの排出路８を通って貯留層４ｃに流入する。
貯留層４ｃに形成された排出口６ｂには戻り流路５ｂの基端が接続されており、前記ヒートポンプ１１を通って、前記供給側の流路５ａとつながって循環しうる。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例１１】
【００７１】
図１１に示す道路冷却・融雪システムは、実施例１０の貯水層に代えて中継路を設けた異なる実施例を示す。
この場合、道路舗装部１は、不透水層からなる基層３上に透水性を有する表層部４ａからなる表層４が形成されている。
【００７２】
そして、前記表層４（表層部４ａ）の終端には、第４熱媒体を排出する排出部７が形成されており、側溝などの排出路８を介して第４熱媒体は中継路９の入口に導入される。
【００７３】
該中継路９は土管やパイプ、あるいはこれとホースなどの組合せからなっており、本実施例では地中を通って第４熱媒体をヒートポンプ１１に入る供給側の流路５ａに接続して路面循環路５を形成している。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例１２】
【００７４】
図１２に示す道路冷却・融雪システムは、実施例９の還元井に代えて地下水を地中に排水するなどの下水処理を行う異なる実施例を示す。
即ち、表層４（表層部４ａ）の排出部７から排出路８に導かれた地下水は、下水路に排水したりそのまま地中に浸透させる下水処理が行われる。
その他の構成は前記実施例と同様であるので、その説明を省略する。
【実施例１３】
【００７５】
図１３〜図１８に示す実施例１３〜実施例１８の道路冷却・融雪システムは、ヒートポンプシステム１０が、地中熱交換器による地中熱源を利用したヒートポンプ１１に代えて、空気熱源を利用したヒートポンプ１１’を用いた異なる実施例を示す。
【００７６】
即ち、前記実施例７から実施例１２における地中熱交換器２０および熱源循環路２１を用いず、これに代えて、ヒートポンプ１１’には外気循環路２１’を通して外気の熱を吸熱させる構成を用いている。
【００７７】
そして、上記構成以外は、実施例１３は実施例７に対応し、実施例１４は実施例８に対応し、実施例１５は実施例９に対応し、実施例１６は実施例１０に対応し、実施例１７は実施例１１に対応し、実施例１８は実施例１２に対応した同様の構成からなっている。
そこで、同一構成には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００７８】
なお、上記実施例はこの発明の一例を示すものであり、上記実施例に限定されないことは勿論であり、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１の概略図である。
【図２】実施例２の概略図である。
【図３】実施例３の概略図である。
【図４】実施例４の概略図である。
【図５】実施例５の概略図である。
【図６】実施例６の概略図である。
【図７】実施例７の概略図である。
【図８】実施例８の概略図である。
【図９】実施例９の概略図である。
【図１０】実施例１０の概略図である。
【図１１】実施例１１の概略図である。
【図１２】実施例１２の概略図である。
【図１３】実施例１３の概略図である。
【図１４】実施例１４の概略図である。
【図１５】実施例１５の概略図である。
【図１６】実施例１６の概略図である。
【図１７】実施例１７の概略図である。
【図１８】実施例１８の概略図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    道路舗装部
２    路盤
３    基層
４    表層
４ａ  表層部
４ｃ  貯留層
４ｂ  不透水層
５    路面循環路
５ａ  供給側の流路
５ｂ  戻り流路
６ａ  導入口
７    排出部
８    排出路
９    中継路
１０    ヒートポンプシステム
１１    ヒートポンプ
２０    地中熱交換器
２０ａ  供給側流路
２０ｂ  排出側流路
２１    熱源循環路
３１    生産井
３１ａ  供給側流路
３２    還元井
【図１】
2007046331.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007046331.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007046331.tif 000009
【図８】
2007046331.tif 000010
【図９】
2007046331.tif 000011
【図１０】
2007046331.tif 000012
【図１１】
2007046331.tif 000013
【図１２】
2007046331.tif 000014
【図１３】
2007046331.tif 000015
【図１４】
2007046331.tif 000016
【図１５】
2007046331.tif 000017
【図１６】
2007046331.tif 000018
【図１７】
2007046331.tif 000019
【図１８】
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