(57)【要約】【課題】熱を屋根瓦材に対し直接的に無駄なく伝達でき、屋根瓦材において熱が速やかにしかも効率よく伝達できる融雪瓦屋根構造を提供することを目的とする。【解決手段】ヒートポンプユニットにより加温された熱媒は供給口３５から発熱パイプ２５へ供給される。熱媒から発せられた熱は発熱パイプ２５に伝達されて、その熱は発熱パイプ２５から波瓦材３に伝達される。発熱パイプ２５は波瓦材３の内面と接触しているので、その熱が接触部を介して発熱パイプ２５から波瓦材３に効率良く伝達されて、波瓦材３上に積もった雪は速やかに融かされる。熱媒は発熱パイプ２５の排出口３７から流出した後、再度加温されて、発熱パイプ２５に送り込まれる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部を有する屋根瓦材と、前記屋根瓦材の中空部内に配置された発熱パイプと、前記発熱パイプに熱媒を循環させる熱媒循環手段とを備えることを特徴とする融雪瓦屋根構造。
【請求項２】
請求項１に記載した融雪瓦屋根構造において、屋根瓦材は外側部と、前記外側部の内部に備えられた管状部と、前記管状部と外側部とを連結する連結部から成ることを特徴とする融雪瓦屋根構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載した融雪瓦屋根構造において、管状部に発熱パイプが挿通され、発熱パイプの外周面と管状部の内周面とが接触していることを特徴とする融雪瓦屋根構造。
【請求項４】
請求項１に記載した融雪瓦屋根構造において、屋根瓦材は外側部と、前記外側部の内部に備えられ、外側部に一体に設けられた仕切り部とから成ることを特徴とする融雪瓦屋根構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載した融雪瓦屋根構造において、屋根瓦材は軽合金によって構成されていることを特徴とする融雪瓦屋根構造。
【請求項６】
請求項５に記載した融雪瓦屋根構造において、軽合金はマグネシウム系合金またはアルミニウム系合金で形成されていることを特徴とする融雪瓦屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は融雪瓦屋根構造に係り、特に屋根に積もった雪を速やかに融かすことができる融雪瓦屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
豪雪地帯においては、建築物に融雪瓦屋根構造を備えることが多い。この種の融雪瓦屋根構造としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
この融雪瓦屋根構造は、野地板上に敷設され、上面に複数枚の瓦を載置する複数の瓦載置部を有した発泡材からなる瓦下地材と、瓦下地材の各瓦載置部に設けられた温水管挿通溝と、この温水管挿通溝に挿通され、一端側が温水供給源と連通し、他端側が温水帰還管に連通する温水管と、瓦下地材の瓦載置部に載置される瓦本体と、この瓦本体の下面に一体に設けられ、温水管に接触もしくは近接する複数の凸部と、瓦下地材の瓦載置部と瓦本体の下面との間にできる隙間に充填される熱伝導性の充填材とを具備している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２７０３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の融雪瓦屋根構造は、温水管から発せられる熱が、充填材を介して間接的に瓦本体に伝達されるため、充填材から放熱される分が無駄になるという問題がある。
また、瓦本体は陶製であるものが多く、熱を速やかにしかも効率よく伝達できないという問題もある。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、熱を屋根瓦材に対し直接的に無駄なく伝達でき、さらに屋根瓦材において熱が速やかにしかも効率よく伝達できる融雪瓦屋根構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、中空部を有する屋根瓦材と、前記屋根瓦材の中空部内に配置された発熱パイプと、前記発熱パイプに熱媒を循環させる熱媒循環手段とを備えることを特徴とする融雪瓦屋根構造である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載した融雪瓦屋根構造において、屋根瓦材は外側部と、前記外側部の内部に備えられた管状部と、前記管状部と外側部とを連結する連結部から成ることを特徴とする融雪瓦屋根構造である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載した融雪瓦屋根構造において、管状部に発熱パイプが挿通され、発熱パイプの外周面と管状部の内周面とが接触していることを特徴とする融雪瓦屋根構造である。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１に記載した融雪瓦屋根構造において、屋根瓦材は外側部と、前記外側部の内部に備えられ、外側部に一体に設けられた仕切り部とから成ることを特徴とする融雪瓦屋根構造である。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載した融雪瓦屋根構造において、屋根瓦材は軽合金によって構成されていることを特徴とする融雪瓦屋根構造である。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項５に記載した融雪瓦屋根構造において、軽合金はマグネシウム系合金またはアルミニウム系合金で形成されていることを特徴とする融雪瓦屋根構造である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の融雪瓦屋根構造によれば、熱を屋根瓦材に対し直接的に無駄なく伝達することが可能となる。
また、屋根瓦材において熱が速やかにしかも効率よく伝達できるため、屋根に積もった雪を速やかに融かすことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の第１の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造１を、図１から図５に従って説明する。
符号Ｎは傾斜勾配の有る野地板を示し、この野地板Ｎは図示しない骨組の垂木上に敷設されている。野地板Ｎ上には屋根瓦材としての波瓦材３が所定の枚数取り付けられており、屋根の軒から棟に向かう所定範囲の波瓦材３の内部には後述する発熱パイプ２５が配置されている。
波瓦材３はマグネシウム系合金製であり、押出し工法によって製造された押出し材である。この波瓦材３は比較的幅寸法が小さく、長さ寸法が大きい長尺なものとなっている。
【００１３】
波瓦材３の断面を図３に示す。この波瓦材３の外側部５は下材７、上材９、側材１１によって構成されている。下材７は薄肉の平板状を為しており、上材９は薄肉の平板が複数回に亘って屈曲した形状を為している。これらの下材７と上材９とが薄肉の側材１１を介して一体に形成されており、その間に中空部１３が形成されている。
下材７の左側部分には上方に向かって突出する係合突起１５が一体に形成されている。上材９の右側端には下方に向かって突出する係合突起１７が一体に形成されている。
外側部５の内部には４つの円筒状の管状部１９が備えられており、この管状部１９の上部外周面と下部外周面には、管状部１９と外側部５とを連結するためそれぞれ連結部２１が設けられている。上側の連結部２１は管状部１９の上部外周面と上材９の下面とに一体に形成されており、また下側の連結部２１は管状部１９の下部外周面と下材７の上面とに一体に形成されている。
【００１４】
図１、図４において符号２５は発熱パイプを示し、この発熱パイプ２５は直管部２７と湾曲部２９とから成る略Ｕ字状に形成されている。１つの波瓦材３の中空部１３には２つの発熱パイプ２５が配置されている。各発熱パイプ２５の２つの直管部２７は上記した管状部１９にそれぞれ挿通されて、発熱パイプ２５の両端部は波瓦材３の一方の端面から突出しており、発熱パイプ２５の湾曲部２９は波瓦材３の他方の端面から突出している。発熱パイプ２５の外周面３１と管状部１９の内周面３３とが略全面に亘って接触している。
発熱パイプ２５は熱媒を通すためのものであり、発熱パイプ２５の一端側開口は熱媒が供給される供給口３５となり、他端側開口は熱媒が排出される排出口３７となる。
【００１５】
次に、融雪瓦屋根構造１の熱媒を循環させるシステム構成について説明する。
図５において符号４１は熱媒循環手段としてのヒートポンプを示し、このヒートポンプ４１は循環パイプ４３とヒートポンプユニット４５とによって構成されている。循環パイプ４３の一端側は上記した波瓦材３に配置された発熱パイプ２５の供給口３５に分岐管４６を介して接続されている。循環パイプ４３の他端側は波瓦材３に配置された発熱パイプ２５の排出口３７に分岐管４６を介して接続されている。循環パイプ４３の途中部分には熱媒を循環させるためのポンプ４７が設けられている。熱媒は循環パイプ４３内をポンプ４７により循環している。
ヒートポンプユニット４５はコンプレッサー４９、冷媒配管５１、熱交換器５３および空気熱交換器５５から成り、冷媒配管５１の循環経路に、コンプレッサー４９、熱交換器５３、空気熱交換器５５が順に介装されて接続されている。熱交換器５３内を循環パイプ４３が通っており、この熱交換器５３内で、冷媒配管５１内の冷媒と循環パイプ４３内の熱媒との間で熱交換が行われる。従って、循環パイプ４３は、熱交換された後発熱パイプ２５の供給口３５に向かう供給ライン（図５の右上向き矢印に示す）と、発熱パイプ２５の排出口３７から熱交換器５３に向かう排出ライン（図５の左下向き矢印に示す）とに分かれている。
【００１６】
この融雪瓦屋根構造１の動作について説明する。
ヒートポンプユニット４５を作動させるとコンプレッサー４９により冷媒が圧縮されて高温となる。そして熱交換器５３において、高温となった冷媒と循環パイプ４３を通る熱媒との間で熱交換が行われて、熱媒が加温される。この熱媒はポンプ４７によって循環パイプ４３の供給ラインに送り込まれて、分岐管４６を介して供給口３５から発熱パイプ２５へ供給される。熱媒から発せられた熱は発熱パイプ２５に伝達され、さらに発熱パイプ２５から波瓦材３に伝達される。上記したように発熱パイプ２５の外周面３１と管状部１９の内周面３３とが全面に亘って接触しているので、その熱が接触部を介して発熱パイプ２５から波瓦材３に効率良く伝達されて、波瓦材３上に積もった雪は速やかに融かされる。
発熱して温度が低下した熱媒は、発熱パイプ２５の排出口３７から流出し、分岐管４６を経て循環パイプ４３の排出ラインに流入する。この熱媒は循環パイプ４３を通り熱交換器５３で再度加温されて、この加温された熱媒がポンプ４７に送り込まれる。
【００１７】
図６に第２の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造に適用される波瓦材６１を示す。
この波瓦材６１が備えられる第２の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造は、波瓦材６１を除いて第１の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造１と同様の構造を有している。
波瓦材６１は、第１の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造１に適用される波瓦材３と同じ構成を有しているので、同じ構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図６において符号６３は仕切り部を示し、この仕切り部６３は波瓦材６１の外側部５の内部に備えられており、外側部５に一体に設けられている。外側部５の内部は複数の仕切り部６３が備えられており、中空部１３は複数の空間に仕切られている。この中空部１３に発熱パイプ２５が挿通されている。
【００１８】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
上記実施の形態では、波瓦材３をマグネシウム系合金で形成したが、アルミニウム系合金で形成してもよく、その他の軽合金で構成してもよい。
上記実施の形態では、屋根瓦材として波瓦材３を示したが、波瓦材３以外の屋根瓦材に適用してもよく、波瓦材の形状も実施の形態に示したものに限定されない。
上記実施の形態では、１つの波瓦材３の中空部１３には２つの発熱パイプ２５を配置したが、発熱パイプ２５は２つに限定されず１つでもよく３つ以上でもよい。また外側部５の内部には４つの管状部１９を備えたが、管状部１９は４つに限定されず１つ以上３つ以下でもよく５つ以上でもよい。
上記実施の形態では、発熱パイプ２５を配置した範囲を屋根の軒から棟に向かう所定の範囲としたが、この発熱パイプ２５を配置する範囲は屋根全体であってもよく、また発熱パイプ２５を配置する範囲を適宜変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明の融雪瓦屋根構造によれば、家屋の屋根に積もった雪を速やかに融かすことができるため、豪雪地域の家屋の屋根に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造の斜視図である。
【図２】図１の融雪瓦屋根構造の側面図である。
【図３】図１の融雪瓦屋根構造に適用される波瓦材の断面図である。
【図４】図３の波瓦材において発熱パイプが配置された波瓦材の平面図である。
【図５】図１の融雪瓦屋根構造の熱媒を循環させるシステム構成図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る融雪瓦屋根構造に適用される波瓦材の側断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１‥‥融雪瓦屋根構造              ３‥‥波瓦材
５‥‥外側部                      ７‥‥下材
９‥‥上材                      １１‥‥側材
１３‥‥中空部                    １５、１７‥‥係合突起
１９‥‥管状部                    ２１‥‥連結部
２５‥‥発熱パイプ                ２７‥‥直管部
２９‥‥湾曲部                    ３１‥‥外周面
３３‥‥内周面                    ３５‥‥供給口
３７‥‥排出口                    ４１‥‥ヒートポンプ
４３‥‥循環パイプ                ４５‥‥ヒートポンプユニット
４６‥‥分岐管                    ４７‥‥ポンプ
６１‥‥波瓦材                    ６３‥‥仕切り部
Ｎ‥‥野地板
【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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