(57)【要約】【課題】  勾配屋根の融雪する方法は、電熱エネルギーによる方法又は温水パイプによる方法が用いられているが、これらの方法は融雪するために多くの熱エネルギーが消費されるため省エネルギーが求められている。【解決手段】  太陽高度が低くなる冬期において軒先又は壁面の垂直面に太陽熱を効率よく集熱できる点に着目して、軒先又は壁面で太陽熱を集熱し、熱伝導の良い金属板２の熱伝導作用で熱エネルギーを屋根板金５に熱伝導して屋根の積雪１０を融雪することが出来る太陽熱屋根融雪方法を提供するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導の良い黒色に塗装した金属板を屋根軒先又は壁面に設け、この表面に太陽熱を透過し断熱性を有する透明板を貼付け太陽熱を集熱し、金属板を軒先の屋根材の下に延長し金属板の熱伝導作用による太陽熱屋根融雪方法。
【請求項２】
熱伝導の良い黒色に塗装した金属板を屋根軒先又は壁面に設け、この表面に太陽熱を透過し断熱性を有する透明板を貼付け金属板の裏面に空気層を設け太陽熱を集熱し、熱エネルギーを金属板の熱伝導作用と空気を媒体とする熱伝達作用により屋根材の下に導き融雪する太陽熱屋根融雪方法。
【請求項３】
熱伝導率の良い金属板の太陽熱を受ける面を黒色に塗装し、この表面に太陽熱を透過し断熱性を有する透明板を貼付け、金属板の裏面に断熱材を貼りつけて金属板で太陽熱を集熱する屋根融雪用の太陽熱集熱装置。
【請求項４】
熱伝導率の良い金属板の太陽熱を受ける面を黒色に塗装し、この表面に太陽熱を透過し断熱性を有する透明板を貼付け、金属板の裏面に通気性を有する空気層を設けて、金属板と空気層で太陽熱を集熱する屋根融雪用太陽熱集熱装置。
【請求項５】
勾配屋根の雪止め装置の横連結バーを黒色に塗装し、前面で太陽熱を受け、連結バーの背面で積雪を融雪することができる雪止を兼用した太陽熱融雪方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
勾配屋根の方位が南東から南西の南側に面する屋根及び笠木部の積雪を、太陽熱で融雪する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の屋根の融雪方法は電熱装置又は温水による屋根の融雪方法が多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、屋根の融雪方法は電熱エネルギーによる融雪方法又は温水による融雪方法などが一般的である。この従来の方法は融雪するための熱エネルギーが多く消費されるため省エネルギー化する方法が課題とされている。  
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、雪の降る緯度の高い地域の冬期において、太陽高度が低くなるため水平面より垂直面が太陽熱を効率よく集熱できることに注目し、軒先または壁面に太陽熱集熱装置を設け屋根またはビルの笠木部の積雪を融雪する方法及び雪止め装置による融雪方法を提供するものである。
その第一の方法は、軒先又は壁面に太陽熱集熱装置を取付け、太陽熱を集熱して熱伝導率の良い金属板の熱伝導作用を利用して屋根の積雪を融雪する熱伝導作用による太陽熱融雪方法である。
第二の方法は、軒先又は壁面に空気を媒体とする太陽熱集熱装置を取付け、この空気を加熱して熱伝達作用により熱エネルギーを屋根の下に導いて屋根の積雪を融雪する熱伝達による太陽熱融雪方法である。
第三の方法は、勾配屋根の雪止め装置の横連結バーを黒色に塗装し、太陽熱を効率よく受ける形状に作製した横連結バーの表面で太陽熱を受け、背面で勾配屋根を滑落する積雪を受け止めて融雪する太陽熱融雪雪止め装置である。
【発明の効果】
【０００５】
屋根の方角が太陽の熱エネルギーを受けることができる南東から南西の南面に限られるが、太陽熱エネルギーを利用することで、従来の屋根の融雪するための電力エネルギー又は温水エネルギーを大きく削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、金属板の熱伝導作用による太陽熱屋根融雪方法の図である。
勾配屋根１の軒先部の太陽熱集熱部３Ｂに、屋根の勾配と同じ角度に曲げた熱伝導のよい黒色に塗装した金属板２を設け、太陽熱を受ける面に断熱性を有する透明板３を貼付ける。また金属板２の裏面に断熱材４を取り付け、金属板２の延長部は勾配屋根１の屋根板金５の下に延長して敷設する。
太陽熱集熱部３Ｂに矢印７のように太陽光が当たると、太陽光は断熱性を有する透明板３を透過し金属板２を加熱する。金属板２の温度が上昇して、この熱エネルギーが温度の低い金属板８及び金属板９に熱エネルギーが伝導して行く。この熱エネルギーが屋根板金５に熱伝導して屋根上の積雪１０を融雪することができる熱伝導作用による太陽熱屋根融雪方法である。
【０００７】
次にこの熱伝導作用について説明する。図２は、図１の熱伝導作用の太陽熱融雪装置において、金属板２にアルミ板１．０ミリ厚を使用した時の太陽熱伝導の日間の温度グラフの例である。
縦軸１４に温度を示し、横軸１５は、日の出から日没の時間軸である。温度グラフ１６Ａは太陽熱集熱部３Ｂの温度変化を示すもので、曲線の凹凸は太陽光を遮る雲の影響である。太陽が南中に位置する時間帯では集熱部の温度は５０度以上に上昇する。
この集熱部３Ｂの熱エネルギーは金属板２による熱伝達作用で温度の低い屋根板金下に熱エネルギーを熱伝導して行く。
曲線１６Ｂは金属板位置８の温度上昇を示し南中時には温度は２０以上に達し、又曲線１６Ｃは更に延長した金属板位置９の温度曲線を示す、温度上昇は１２度まで上昇することができた。この温度上昇により屋根の積雪１０を融雪することができる。
【０００８】
図３は、ビルの笠木部の熱伝導作用による融雪方法の図である。
ビル笠木部の太陽光の当たる壁面に太陽光集熱部３Ｂを設け表面に断熱性を有する透明板３を設け、この下に黒色に塗装した金属板２を笠木板金１７の下まで延長して張付ける。この裏面に断熱材４を設ける。
太陽熱集熱部３Ｂが太陽光７を受けると断熱性を有する透明板３を透過した太陽光は金属板２を加熱する。加熱された熱エネルギーは金属板２の熱伝導作用により笠木部板金１７に熱エネルギーを伝導して笠木部の積雪１０を融雪することができる。
この熱伝導作用については、勾配屋根と同じであるため省略する。
【０００９】
図４は、熱伝導と熱伝達作用による太陽熱融雪方法の図である。
図５は、この太陽熱伝達作用に使用する熱伝導のよい溝付金属板１８である。
図４において、この溝付金属板１８を屋根板金下に設置し、上部端にパッキン１９を設け熱伝達する空気が溝付金属板１８の溝部を循環させる構造である。
太陽光集熱部３Ｂで太陽光７を受けると、断熱性を有する透明板３を透過した太陽光は溝付金属板１８を加熱する。すると、溝付金属板１８の溝部の空気層が加温され、この加温された空気は溝部分を矢印２０のように上向きに流れ屋根板金５の下を上に移動していく。この空気は、上端のパッキン１９で止められた空気は積雪１０に熱エネルギーを供給して融雪することができる。
この融雪作用で冷えた空気は、矢印２１のように板金の溝を下に移動し太陽集熱部３Ｂで再び過熱され、溝付金属板１８の溝を上向きに流れる。熱伝導のよい溝付金属板１８の熱伝導作用と、空気を媒体とする熱伝達作用による太陽熱屋根融雪方法である。
【００１０】
図６は、太陽熱集熱装置の斜視図である。
軒先の屋根板金下に設置するものである。
屋根軒先部に屋根勾配１と同じ角度に曲げた、熱伝導のよい黒色に塗装した金属板１を設ける。そして、太陽光７を受ける面に断熱性を有する透明板３を貼りつけ、金属板２の裏面に断熱材４を貼付ける。金属板２の延長した部分は屋根板金下まで延長して敷設する。
太陽光７は断熱性を有する透明板３を透過して、金属板２を加熱し、金属板２の熱伝導作用により屋根板金下に熱エネルギーを熱伝導して融雪するものである。
勾配屋根の軒先又は軒先近くの壁面に取付け使用することができる熱伝導式太陽熱集熱装置である。
【００１１】
図７は、空気を媒体とする熱伝達作用による、太陽熱融雪装置の斜視図である。
軒先の屋根板金下に設置するものである。
屋根軒先部に屋根勾配１と同じ角度に曲げた、溝付金属板１８を設ける。そして、太陽光７を受ける面に断熱性を有する透明板３を貼付け、溝付金属板１８の裏面に断熱材４を設ける。
太陽光７は断熱性を有する透明板３を透過し、溝付金属板１８と溝付金属板１４の溝に存在する空気を同時に太陽熱で加温する。
加熱された溝付金属板１８は熱伝導作用により熱エネルギーを屋根板金に熱伝導し、加温された空気は溝付金属板の溝部を移動して熱伝達作用により屋根板金を加温する。溝付金属板１４の熱伝導と空気の熱伝達作用で太陽熱を集熱する太陽熱集熱装置である。
【００１２】
図８は、勾配屋根の太陽熱融雪雪止め装置の側面図である。
勾配屋根１における雪止め金具１１は２枚で勾配屋根１の立はぜ１３を両側から挟んで屋根取付ける構造である。この雪止め金具１１に横連結バー１２をボルトナット１１Ｂで取付ける。横連結バー１２は太陽熱を直角に効率よく受けることができるよう角度を付けてある。また、勾配屋根を滑落してくる積雪１０は横連結バー１２の背面に接蝕している。
太陽光は矢印７のように横連結バー１２で受止められ横連結バーが加熱される、すると、この熱エネルギーが横連結バー１２の背面に熱エネルギーを伝熱して滑落して横連結バーに接蝕している積雪１０を融雪することができる、太陽熱融雪雪止装置で
ある。
【００１３】
図１０は、太陽熱融雪雪止め装置の横連結バー温度グラフの実例である。
横連結バーの温度は、外気温度平均マイナス３度の空気に接蝕した状態の温度測定例のグラフである。
縦軸に横連結バーの温度を示し、横軸に日の出から日没の時間を示す。又、曲線部の凹凸は太陽光７が雲に遮られた状態であるが、南中時には点線で示すように２５度以上の温度上昇を得ることができ大きな融雪効果が得られた。
【００１４】
図９は太陽熱融雪雪止め装置の斜視図である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】金属板の熱伝導作用による太陽熱融雪方法の図。
【図２】熱伝導温度グラフ
【図３】ビルの笠木部の太陽熱融雪方法の図
【図４】金属板と空気を媒体とする熱伝達作用による太陽熱融雪方法の図。
【図５】溝付金属板の図
【図６】太陽集熱装置の斜視図。
【図７】熱伝導と空気を媒体とする熱伝達による太陽熱融雪装置の斜視図。
【図８】太陽熱融雪雪止め装置の図。
【図９】雪止め装置温度グラフ。
【図１０】太陽熱融雪雪止め装置斜視図。
【符号の説明】
【００１６】
１  勾配屋根
２  金属板
３  断熱性を有する透明板
３Ｂ  太陽熱集熱部
４  断熱材
５  屋根板金
６  屋根下地材
７  太陽光矢印
８  金属板位置  
９  金属板位置
１０  積雪
１１  雪止め金具
１１Ｂ  ボルトナット
１２  横連結バー
１３  縦はぜ
１４  温度グラフ縦軸
１５  温度グラフ横軸
１６Ａ  太陽集熱部温度
１６Ｂ  金属板の温度
１６Ｃ  金属板の温度
１７  笠木部板金
１８  溝付金属板
１９  パッキン
２０  空気の移動
２１  空気の移動
２２  横連結バー温度グラフ  
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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