(57)【要約】  【課題】新規の屋根および既設の屋根に適用することができ、汎用性に優れており、冷却効率に優れており、耐久性が高く、メンテナンスも容易であり、屋内の冷却や屋根上の設置物の冷却に好適な屋根冷却構造を提供すること。  【構成】新設若しくは既設の屋根３の上面に、下面に冷却水を貯留可能な吸水層５を有する金属製屋根４を設置し、少なくとも前記金属製屋根４の吸水層５に冷却水を散水する給水手段６を設置したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
新設若しくは既設の屋根の上面に、下面に冷却水を貯留可能な吸水層を有する金属製屋根を設置し、少なくとも前記金属製屋根の吸水層に冷却水を散水する給水手段を設置したことを特徴とする屋根冷却構造。
【請求項２】
前記屋根および金属製屋根は、高さ方向に傾斜して設置されており、前記給水手段は、前記屋根および金属製屋根の頂部に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の屋根冷却構造。
【請求項３】
前記金属製屋根は、凹凸形状に形成されているとともに、下面側への凸部を前記屋根の凹凸形状の上面の凹部に接触して設置されており、
前記給水手段は、前記金属製屋根の吸水層と前記屋根の上面にそれぞれ散水するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の屋根冷却構造。
【請求項４】
前記金属製屋根は、冷却水を貯留可能な植毛部分が下面に形成されている植毛金属板からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の屋根冷却構造。
【請求項５】
前記給水手段は、灌水パイプによって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の屋根冷却構造。
【請求項６】
前記金属製屋根の上に太陽電池パネルが設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の屋根冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根冷却構造に係り、屋内の冷却や屋根上の設置物の冷却に好適な屋根冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、屋根の冷却には、屋根の上面に冷却水を流すことが広く行われている。
【０００３】
また、冷却効率を向上させるために冷却水の気化潜熱を利用して屋根を冷却する手法が種々提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３）。
【０００４】
特許文献１および特許文献２においては、屋根の上に保水層を形成し、当該保水層に冷却水を供給して、保水層に保持されている冷却水の気化潜熱により屋根を冷却するものである。
【０００５】
また、特許文献３においては、屋根上に設置される太陽電池パネルの周辺に冷却水の気化を行う気化手段を設けて、当該気化手段に冷却水を供給して、冷却水の気化潜熱により屋根および太陽電池パネルを冷却するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１１０２７０号公報
【特許文献２】特開２００８−１３８４７７号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６３０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記各特許文献において提案されている冷却手法においては、既設の屋根に適用することができず、特別に設置する必要があり、汎用性に欠けている。
【０００８】
更に、特許文献１および特許文献２においては、屋根の上面に保水層を形成しているので、保水層が露出していて直射日光を直に受けたり、ごみが積層されたりして早期に劣化する問題点があった。さらに、ごみを除去するために定期的な掃除作業が必要であり、メンテナンスに人手と費用が掛かるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、新規の屋根および既設の屋根に適用することができ、汎用性に優れており、冷却効率に優れており、耐久性が高く、施工やメンテナンスも容易であり、屋内の冷却や屋根上の設置物の冷却に好適な屋根冷却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】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の第１の態様の屋根冷却構造は、新設若しくは既設の屋根の上面に、下面に冷却水を貯留可能な吸水層を有する金属製屋根を設置し、少なくとも前記金属製屋根の吸水層に冷却水を散水する給水手段を設置したことを特徴とする。
【００１１】
このような構成の本発明によれば、給水手段によって冷却水を金属製屋根の吸水層に散水すると、当該吸水層に貯留された冷却水が主として太陽光によって加熱された金属製屋根からの熱によって加熱されて蒸発し、気化潜熱を奪うことにより金属製屋根および屋根を冷却する。この冷却により屋根に覆われている屋内も効率的に冷却され、また、金属製屋根の上面に設置されている構造物（設置物）も効率的に冷却される。更に、新規の屋根および既設の屋根に適用することができ、汎用性に優れている。更に、吸水層が金属製屋根の下面に形成されているので、直射日光によって直に照射されることがないので、劣化することが抑えられて耐久性が高くなり、吸水層に直にごみ等が積層されることもないので、掃除作業が不要となり、メンテナンスも容易となる。
【００１２】
また、本発明の第２の態様の屋根冷却構造は、第１の態様において、前記屋根および金属製屋根は、高さ方向に傾斜して設置されており、前記給水手段は、前記屋根および金属製屋根の頂部に設置されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の本発明によれば、屋根および金属製屋根の頂部に設置されている給水手段から前記吸水層に散水された冷却水は重力によって吸水層の頂部から底部まで流れて吸水層の全体に冷却水が供給される。これによって吸水層の全体で冷却水が蒸発して、効率的な冷却が施される。
【００１４】
また、本発明の第３の態様の屋根冷却構造は、第１または第２の態様において、前記金属製屋根は、凹凸形状に形成されているとともに、下面側への凸部を前記屋根の凹凸形状の上面の凹部に接触して設置されており、前記給水手段は、前記金属製屋根の吸水層と前記屋根の上面にそれぞれ散水するように形成されていることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の本発明によれば、給水手段によって金属製屋根の吸水層と屋根の上面にそれぞれ散水すると、互いに接触している金属製屋根の吸水層と前記屋根の上面に十分に冷却水が供給されてより効率的な冷却が施される。
【００１６】
また、本発明の第４の態様の屋根冷却構造は、第１から第３のいずれかの態様において、前記金属製屋根は、冷却水を貯留可能な植毛部分が下面に形成されている植毛金属板からなることを特徴とする。
【００１７】
このような構成の本発明によれば、植毛金属板の植毛部分が吸水層として機能するために、植毛部分に供給された冷却水が毛細管現象によって拡散して全体に均一に給水されるので、更に効率的な冷却が施される。そして、金属板が予め吸水層を備えているので、屋根工事現場で改めて吸水層を設置する必要がなく容易に施工することができる。
【００１８】
また、本発明の第５の態様の屋根冷却構造は、第１から第４のいずれかの態様において、前記給水手段は、灌水パイプによって形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このような構成の本発明によれば、灌水パイプから冷却水を金属製屋根の吸水層や、当該給水層と前記屋根の上面にそれぞれ散水することができ、確実に給水して効率的な冷却を施すことができる。
【００２０】
また、本発明の第６の態様の屋根冷却構造は、第１から第５のいずれかの態様において、前記金属製屋根の上に太陽電池パネルが設置されていることを特徴とする。
【００２１】
このような構成の本発明によれば、金属製屋根の上に設置されている太陽電池パネルをその下方に設置されている屋根冷却構造によって確実に効率よく冷却することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、新規の屋根および既設の屋根に適用することができ、汎用性に優れており、冷却効率に優れており、耐久性が高く、施工やメンテナンスも容易であり、屋内の冷却や屋根上の設置物の冷却の確実に効率よく実行できる等の優れた効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の屋根冷却構造の１実施形態を示す屋根部の一部分の斜視図
【図２】図１における２−２線に沿った断面図
【図３】図２における屋根部の頂部を示す拡大断面図
【図４】（ａ）（ｂ）はそれぞれ屋根の異なる態様を示す図２の４−４線に沿った拡大断面図、（ｃ）は同図（ａ）のｃ部の拡大図
【図５】本発明に用いる金属製屋根の１例である植毛金属板を示す拡大模式断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図１から図５により説明する。
【００２５】
図１から図５は本発明の屋根冷却構造１の１実施形態を示す。
【００２６】
図１は、本発明の屋根冷却構造１の全体構成を示し、建物２の屋根３に適用して、屋根３を冷却するものである。本実施形態における屋根３は、建物２の中央部を高くし、両端部（図１の左右端部）を低くなるように傾斜して形成されている。この屋根３は本発明を適用するに際して新規の屋根でも既設の屋根でもよい。屋根３の素材、形状等はどのように形成されていてもよいが、本実施形態においては、図４（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、断面波形のスレートによって形成されている。図４（ａ）は波形のピッチが大きいスレートの屋根３ａを示し、同図（ｂ）は波形のピッチが（ａ）の１／２の小さいスレートの屋根３ｂを示している。この屋根３の上面には、下面に冷却水を貯留可能な吸水層５（図４（ｃ）参照）を有する金属製屋根４が設置される。本実施形態においては、金属製屋根４は、図４（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、波形のピッチが大きいスレートの屋根３ａと同ピッチの凹凸形状に形成されており、凹凸形状の下面部に形成されている吸水層５の下向きの凸部を屋根３の波形の上面の凹部（図４（ａ）においては各ピッチの凹部、同図（ｂ）においては一つおきのピッチの凹部）に接触させるようにして設置されている。金属製屋根４の凹凸形状としては、所謂折板屋根などの台形凹凸連なった形状の他、波形、三角波、鋸形、矩形、或いはそれらの組合せなどでもかまわない。そしてこれらの形状より例えば屋根３や太陽電池パネル８（後述）の特性に応じて適宜に選択するとよい。更に、金属製屋根４の吸水層５は冷却水を所定時間貯留できる素材であれば公知の素材から選択して用いるとよい。本実施形態においては、図５に上下を逆にして示すように、下方の金属薄板４ａ（鋼板、ステンレス板、アルミ板等）の片面（上面）に樹脂製の短繊維５ａをベースの樹脂層５ｂとともに高密度に植毛した植毛金属板（特開２００８−００６８０６号参照）によって形成されている。この短繊維５ａを植毛して形成されている吸水層５は、短繊維群による毛細管現象によって冷却水を吸収すると共に所定時間貯留するものである。屋根３の上面に対する金属製屋根４の固着は、タッピングボルト・ナット等の適宜の緊締具を用いて行われる。
【００２７】
図２および図３に示すように、屋根３の頂部においては、左右の金属製屋根４の吸水層５と屋根３の上面にそれぞれ向けて冷却水を散水する給水手段６を左右に設置している（図１においては給水手段６の図示を省略している）。本実施形態における給水手段６は、樹脂製のパイプで外向きの小さいノズル孔が開設されている灌水パイプによって形成されている。この給水手段６の灌水パイプ６は水道水を送給すると、閉じていたノズル孔が水圧によって開放されて冷却水が散水される。本実施形態においては、給水手段６の灌水パイプから左右の金属製屋根４の吸水層５と屋根３の上面にそれぞれ向けて冷却水を散水しているが、少なくとも金属製屋根４の吸水層５に散水して冷却水を供給できればよい。また、金属製屋根の吸水層５に向けて散水し、当たった勢いで一部の冷却水を反射させて屋根３の上面へ散水するようにしてもかまわない。給水手段６を灌水パイプによって形成すると、屋根３および金属製屋根４が傾斜していると屋根３、４の頂部に灌水パイプを１本設けることによって全体の給水を円滑かつ十分な水量をもって実行することができ、構成が簡単となる。更に、灌水パイプを上水道など既存の水道蛇口に接続すれば、ポンプなどを設置することなく簡単な構成で、必要なときに十分な水量を金属製屋根４に給水することが可能となり、不要なときは給水を止めることも容易で効率的な冷却が可能となる。また、給水手段６の灌水パイプ部分がゴミ等により詰らないようにするために、本実施形態においては、灌水パイプの上方と左右の金属製屋根４の頂部に亘る覆い部材７を設置している。この覆い部材７の設置を省略して、給水手段６の灌水パイプと金属製屋根４と屋根３との間に形成される間隙に詰め物（図示せず）を詰めて、間隙内へのゴミ等の侵入を阻止するとよい。給水手段６の灌水パイプより散水する冷却水は、水道水の他に雨水をポンプで圧送して利用してもよい。
【００２８】
更に、本実施形態においては、図１および図２に示すように、金属製屋根４の上に屋根上構造物の１例として太陽電池パネル８を所定位置に設置している。金属製屋根４の上面に対する太陽電池パネル８の固着は、金属製屋根４の固定の場合と同様に適宜の緊締具を用いて行われる。
【００２９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３０】
本実施形態において給水手段６の灌水パイプに水道水を送給してノズル孔より冷却水を金属製屋根４の吸水層５に向けて散水すると、当該吸水層５に貯留された冷却水が主として太陽光によって加熱された金属製屋根４からの熱によって加熱されて蒸発し、気化潜熱を奪うことにより金属製屋根４および屋根３を冷却する。この冷却により屋根３に覆われている建物２の屋内も効率的に冷却され、室内温度を下げて室内作業者の環境を改善することができる。また、金属製屋根４の上面に設置されている構造物である太陽電池パネル８も効率的に冷却され、温度上昇による変換効率の低下を防止することができる。更に、新規の屋根および既設の屋根に適用することができ、汎用性に優れている。更に、吸水層５が金属製屋根４の下面に形成されているので、直射日光によって直に照射されることがないので、吸水層５が劣化することを抑えられて耐久性が高くなり、吸水層５に直にごみ等が積層されることもないので、掃除作業が不要となり、メンテナンスも容易となる。
【００３１】
また、本実施形態においては、屋根３および金属製屋根４の頂部に設置されている給水手段６から吸水層５に散水された冷却水は重力によって吸水層５の頂部から底部まで流れて吸水層５の全体に冷却水が供給される。これによって吸水層５の全体で冷却水が蒸発して、効率的な冷却が施される。
【００３２】
また、本実施形態においては、給水手段６によって金属製屋根４の吸水層５と屋根３の上面にそれぞれ散水すると、互いに接触している金属製屋根４の吸水層５と屋根３の上面に十分に冷却水が供給されてより効率的な冷却が施される。更に、給水手段６によって金属製屋根４の吸水層５と屋根３の上面にそれぞれ散水することにより、屋根３を直接冷却することも可能となるとともに、互いに接触している金属製屋根４の吸水層５に屋根３の上面の冷却水も給水されることにより、効率的な冷却が施され、水の使用量を抑えることも可能となる。
【００３３】
また、本実施形態においては、植毛金属板の植毛部分が吸水層５として機能するために、植毛部分に供給された冷却水が毛細管現象によって拡散して全体に均一に給水されるので、更に効率的な冷却が施される。特に、金属製屋根４が傾斜しているので、冷却水が重力によって下方にひかれるようにして植毛部分を下降して冷却水の均一分散を可能としている。また、金属製屋根４の吸水層５と屋根３との間に形成される傾斜した間隙空間を蒸発した蒸気が上昇することにより、下方の開口より新鮮な空気を吸い込むこととなり、より一層冷却効果が高くなり、効率的な冷却が施される。
【００３４】
また、本実施形態においては、給水手段６の灌水パイプから冷却水を金属製屋根４の吸水層５や、当該給水層５と屋根３の上面にそれぞれ散水することができ、確実に給水して効率的な冷却を施すことができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、金属製屋根４の上に設置されている太陽電池パネル８をその下方に設置されている屋根冷却構造１によって確実に効率よく冷却することができる。
【００３６】
なお、本発明は前記実施の形態のみに限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【００３７】
例えば、給水手段６による冷却水の散水は、屋根３および金属製屋根４の冷却が必要とされる、夏の日中等の気温の高い時として、冷却水の無駄を防止するとよい。
【符号の説明】
【００３８】
１  屋根冷却構造
３  屋根
４  金属製屋根
４ａ  金属薄板
５  吸水層
５ａ  短繊維
６  給水手段
８  太陽電池パネル
【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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