(57)【要約】【課題】基本的には載雪型であるが、落雪の危険のある屋根端部の雪を消雪装置で融雪することにより、落雪の防止を図ることができる大規模建物の落雪防止システムを提供する。【解決手段】大規模建物の落雪防止システムにおいて、大規模建物の屋根の先端部に配置され、屋根中央部から大量の雪が移動することを防止する雪止柵２と、この雪止柵２の軒先側に配置され、降雪時に稼動することにより、積雪を溶かす消雪装置３，４と、この消雪装置３，４の軒先側に突設される傘木５と、大規模建物に設置される電源６と、大規模建物に配置される降雪センサー７と、この降雪センサー７からの情報に基づいて前記消雪装置（融雪パネル）３，４に供給する電源６からの電力を制御する制御器８とを具備する。【選択図】図８
2008156857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）大規模建物の屋根の先端部に配置され、屋根中央部から大量の雪が移動することを防止する雪止柵と、
（ｂ）該雪止柵の軒先側に配置され、降雪時に稼動することにより、積雪を溶かす消雪装置と、
（ｃ）該消雪装置の軒先側に突設される傘木と、
（ｄ）大規模建物に設置される電源と、
（ｅ）大規模建物に配置される降雪センサーと、
（ｅ）該降雪センサーからの情報に基づいて前記消雪装置に供給する電源からの電力を制御する制御器とを具備することを特徴とする大規模建物の落雪防止システム。
【請求項２】
請求項１記載の大規模建物の落雪防止システムにおいて、前記消雪装置は前記雪止柵に隣接して略屋根の高さに配置される第１の消雪装置と該第１の消雪装置の一段下部に配置される第２の消雪装置とを有し、２段の樋状融雪水路を具備することを特徴とする大規模建物の落雪防止システム。
【請求項３】
請求項１記載の大規模建物の落雪防止システムにおいて、前記降雪センサーは落雪防止制御装置に接続され、積雪量演算部で積雪量を演算し、その積雪量に基づいて融雪ヒーター制御器により、所要電力印加時間だけ前記消雪装置に電力を印加することを特徴とする大規模建物の落雪防止システム。
【請求項４】
請求項３記載の大規模建物の落雪防止システムにおいて、前記消雪装置は、融雪パネルからなることを特徴とする大規模建物の落雪防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大規模建物の落雪防止システムに係り、特に、多雪地帯の大規模建物の屋根上への大量の積雪による落雪を防止するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋根の雪止め構造としては、下記の特許文献１〜３に開示されるようなものがあり、また、屋根に積もった雪の凍結防止又は融雪装置としては、下記の特許文献４〜６に開示されるようなものがあった。
【０００３】
しかしながら、これらの先行技術は、一軒の住宅を前提に個別の雪止めや雪の凍結防止又は融雪装置に特化したものであり、今後建設される多雪地域の全覆新幹線駅における雪害対策として工夫されたものは見受けられない。
【０００４】
今後建設される多雪地域の全覆新幹線駅におけるような大規模建物の屋根からの落雪を如何にして防止するかは重要な課題である。雪害の一つに雪庇の落下がある。上家を完全消雪型にすれば雪庇の問題は生じないが、消雪装置のランニングコスト及び省エネルギーの観点から最適な解決法とは言えない。そこで、基本的には載雪型としつつ、上家端部のみに消雪装置を設けることにより雪庇を防止する部分消雪型について検討を行った。
【特許文献１】特開２００５−２５６２９３号公報
【特許文献２】特開２００５−１０５７７９号公報
【特許文献３】特開２００６−０３７５７６号公報
【特許文献４】特開２００５−０６１０５５号公報
【特許文献５】特開２００５−１５５２２２号公報
【特許文献６】特開２００５−３５１０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、基本的には載雪型としつつ、部分消雪型により、上家端部のみに消雪装置を設けることにより雪庇の発生を防止するシステムを構築することは、工夫を要するものであった。
【０００６】
本発明は、基本的には載雪型であるが、落雪の危険のある屋根端部の雪を消雪装置で融雪することにより、落雪の防止を図り得る大規模建物の落雪防止システム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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕大規模建物の落雪防止システムにおいて、大規模建物の屋根の先端部に配置され、屋根中央部から大量の雪が移動することを防止する雪止柵と、この雪止柵の軒先側に配置され、降雪時に稼動することにより、積雪を溶かす消雪装置と、この消雪装置の軒先側に突設される傘木と、大規模建物に設置される電源と、大規模建物に配置される降雪センサーと、この降雪センサーからの情報に基づいて前記消雪装置に供給する電源からの電力を制御する制御器とを具備することを特徴とする。
【０００８】
〔２〕上記〔１〕記載の大規模建物の落雪防止システムにおいて、前記消雪装置は前記雪止柵に隣接して略屋根の高さに配置される第１の消雪装置と該第１の消雪装置の一段下部に配置される第２の消雪装置とを有し、２段の樋状融雪水路を具備することを特徴とする。
【０００９】
〔３〕上記〔１〕記載の大規模建物の落雪防止システムにおいて、前記降雪センサーは落雪防止制御装置に接続され、積雪量演算部で積雪量を演算し、その積雪量に基づいて融雪ヒーター制御器により、所要電力印加時間だけ前記消雪装置に電力を印加することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔３〕記載の大規模建物の落雪防止システムにおいて、前記消雪装置は、融雪パネルからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１２】
（１）多雪地域の全覆駅舎における軒先から雪庇が落下することを有効に防止することができる。
【００１３】
（２）積雪を溶かす消雪装置を、コンパクトであり、しかも堅牢に多雪地域の全覆駅舎の軒先に構築し、２段に配置された樋状融雪水路により、融雪水を的確に排出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の大規模建物の落雪防止システムは、大規模建物の屋根の先端部に配置され、屋根中央部から大量の雪が移動することを防止する雪止柵と、この雪止柵の軒先側に配置され、降雪時に稼動することにより、積雪を溶かす消雪装置と、この消雪装置の軒先側に突設される傘木と、大規模建物に設置される電源と、大規模建物に配置される降雪センサーと、この降雪センサーからの情報に基づいて前記消雪装置に供給する電源からの電力を制御する制御器とを具備する。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の大規模建物の落雪防止装置の動作の様子を示す図である。
【００１７】
図１（ａ）では、本発明の大規模建物の落雪防止装置の屋根１上に雪Ｓが積雪した状態を示しており、まさに軒先から雪庇が落下しようとしている。
【００１８】
図１（ｂ）では、軒先に配置される第１の消雪装置３と第２の消雪装置４の稼働により、雪庇は溶かされて雪庇の落下を防ぐことができる。なお、２は雪止柵（フェンス）、５は降雪による雪庇の落下をとめるアルミプレートからなる傘木である。
【００１９】
図１（ｃ）では、消雪装置３，４の作用により、軒先の積雪と溶かされて降雪は雪止柵２まで後退して保持される。
【００２０】
図２は本発明の大規模建物の全景を示す図面代用写真、図３はその大規模建物の屋根上を示す図面代用写真、図４はその大規模建物の屋根の軒先の実験状況を示す図面代用写真、図５はその大規模建物の屋根の軒先構成と融雪パネルを示す図面代用写真、図６はその融雪パネルを示す図面代用写真、図７はその雪止柵を示す図面代用写真である。
【００２１】
以下、各部の詳細について説明する。
【００２２】
図８は本発明の大規模建物の落雪防止装置の全体平面図、図９はその落雪防止装置の要部断面図、図１０はその落雪防止装置の第１の融雪パネルの構成図、図１１はその落雪防止装置の第２の融雪パネルの構成図である。
【００２３】
図８において、屋根１の軒先には雪止柵２が配置され、その先に第１の消雪装置（第１の融雪パネル）３が配置され、その第１の消雪装置（第１の融雪パネル）３の先の一段下には第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４が配置される。その第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４の先にはアルミニウムからなる傘木（第２のフェンス）５が設けられる。つまり、雪止柵２とアルミニウムからなる傘木（第２のフェンス）５との間の積雪が、第１の消雪装置（第１の融雪パネル）３と第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４の稼働により、溶かされて、排水管から排出される。６は第１の融雪パネル３と第２の融雪パネル４とに電力を供給するための電源、７は降雪センサー、８は電源６から供給される電力をオン・オフ制御し、融雪パネル３，４の稼働のオン・オフ制御を行う制御器である。
【００２４】
図９において、屋根１の先端には雪止柵２が配置される。この雪止柵２は斜材２Ａによって支持されている。したがって、重量のある積雪の荷重にも十分に耐えることができる。
【００２５】
屋根１の先端から突出するように第１の消雪装置（第１の融雪パネル）３が配置される。また、この第１の消雪装置（第１の融雪パネル）３と一段下部に第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４が配置される。この第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４の外側にはアルミニウムからなる傘木（第２のフェンス）５が設けられている。第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４によって溶かされた流水は排水管９又はオバーフロー管１０から排出される。
【００２６】
このように、第１の消雪装置（第１の融雪パネル）３で溶かされたシャーベッド状の水は、下段の第２の消雪装置（第２の融雪パネル）４で完全に溶かされて流水となり排水管９又はオバーフロー管１０から排出される。
【００２７】
本発明の大規模建物の落雪防止装置の第１の消雪装置（第１の融雪パネル）を示す図１０において、図１０（ａ）はその平面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図１０（ｃ）は図１０（ｅ）のｂ部拡大図、図１０（ｄ）は図１０（ｂ）のａ部拡大図、図１０（ｅ）は図１０（ａ）の側面図である。
【００２８】
これらの図において、３Ａはテープヒーター、３Ｂはアルミカバー、３Ｃはアルミケース、３Ｄはアングル材Ａ、３Ｅはアングル材Ｂ、３Ｆはクッション材、３Ｇはボルト、３Ｈは断熱底板、３Ｉは補強用リブである。
【００２９】
このように構成されるので、融雪パネルの底部には断熱底板３Ｈが、融雪パネルの上部には補強用リブ３Ｉで支持されたアルミニウムカバー３Ｂがそれぞれ配置され、テープヒーター３Ａからの熱は断熱底板３Ｈで反射されて上方に熱が向けられる。また、補強用リブ３Ｉで支持されたアルミカバー３Ｂが配置されているので、点検時などにはこの融雪パネル上を点検者は歩行することもできる。
【００３０】
本発明の大規模建物の落雪防止装置の第２の消雪装置（第２の融雪パネル）を示す図１１において、図１１（ａ）はその平面図、図１１（ｂ），図１１（ｂ）は図１１（ａ）の側面図、図１１（ｄ）は図１１（ｂ）のａ部拡大図である。
【００３１】
これらの図において、４Ａはアルミニウムケースセット、４Ｂはテープヒーター、４Ｃはステー、４Ｄはテープヒーターの取付ネジ、４Ｅはゴム足、４Ｆはゴム足取付ネジ、４Ｇはウイングカバーである。
【００３２】
このように構成されるので、第２の融雪パネルはテープヒーター４Ｂがアルミニウムケースセット４Ａに納めされてパネル状に配置される。パネルの下部にはゴム足４Ｅが配置されている。また、ステー４Ｃとゴム足４Ｅを有するパネル上は、点検時などには点検者が融雪パネル上を歩行することもできる。
【００３３】
ここで、融雪ヒータの仕様について説明する。
【００３４】
融雪ヒータとしては、例えば、セラミック電熱方式（積水化成品工業製  ＴＨ６１０Ｋ）を用いる。ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：正温度係数）セラミックをテープ状に配置したヒーターが好適である。ＰＴＣセラミックは、周囲の温度が高くなるほど電気抵抗が大きくなる性質を持つため、周囲の温度に合わせて自動的に電力量を調整できる。また、形態が柔軟性のあるテープ状であるため、比較的自由に配置することができる。
【００３５】
次いで、本発明の落雪防止システム及びその動作について図１２，図１３を参照しながら説明する。
【００３６】
図１２は本発明の実施例を示す落雪防止システムのブロック図、図１３はその落雪防止システムの動作フローチャートである。
【００３７】
図１２において、１１は降雪センサー（図８の降雪センサー７に対応）、１２は落雪防止制御装置（図８の制御器８に対応）、１３，２３は入力インターフェース、１４はＣＰＵ（中央処理装置）、１５は記憶装置、１６は積雪量演算部、１７は計時部（融雪ヒータへの印加所要時間Ｔが設定される）、１８は出力インターフェース、１９は融雪ヒーター制御器、２０は融雪ヒーター制御器１９に接続される電源、２１は融雪ヒーター（図２〜図４の融雪パネル３，４に対応）、２２は入力装置であり、融雪ヒータ２１への印加所要時間Ｔを設定するための諸元データを入力するためのキーボードである。
【００３８】
以下、本発明の落雪防止システムとその動作について図１２，図１３を参照しながら説明する。
【００３９】
（１）まず、降雪センサー１１からの降雪強度の信号を取り込む。つまり、降雪強度の情報を入手する（ステップＳ１）。
【００４０】
（２）その降雪強度の量を積算して積雪量を計算する（ステップＳ２）。
【００４１】
（３）次に、その積雪量から融雪ヒーター２１への印加時間Ｔを算出する（ステップＳ３）。
【００４２】
なお、雪の密度０．１ｇ／ｃｍ3 ，氷の融解熱  ７９．７ｃａｌ／ｇ
１ｍ2 当たり、
雪の質量  １ｋｇ／ｃｍ
雪の融解熱  ３３３．６２４２ｋＪ／ｃｍ
融雪ヒーター出力  ３５０Ｗ／ｍ2 青森の実験で使う融雪ヒーター出力
積雪１ｃｍの雪を融かすのに要する時間
１５．９ｍｉｎ→１時間に４ｃｍ融かすとする。
【００４３】
実際には、上記条件で計算された、印加時間Ｔに係数α（１．１〜２．０程度）を掛けた値αＴを、所要電力印加時間Ｔ1 とする。ただし、降雪を感知したら、降雪強度に関らず６０分印加する。
【００４４】
（４）所要電力印加時間Ｔ1 と実際の電力印加時間Ｔ2 より、残りの電力印加時間を随時計算し、電力を印加する（ステップＳ４）。
【００４５】
（５）電源がＯＮになってから６０分以上、かつ残り電力印加時間が０になったら電力の印加を終了する（ステップＳ５）。
【００４６】
（６）電力の印加終了時点で融雪ヒーター２１上に積雪が残っていなければ合格である。
【００４７】
安全係数αは状況に応じて入力装置２２により設定変更できるようにする。
【００４８】
冷地において融雪水の凍結による軒樋、縦樋の破損のおそれのある箇所は、上記の制御方法によらず、所定の気温以下となった場合は降雪の有無にかかわらず融雪ヒーターを作動させることとする。
【００４９】
したがって、軒先から雪庇が落下することを有効に防止することができる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の大規模建物の落雪防止装置は、特に、多雪地域の全覆駅舎における雪害対策として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の大規模建物の落雪防止装置の動作の様子を示す図である。
【図２】本発明の大規模建物の全景を示す図面代用写真である。
【図３】本発明の大規模建物の屋根上を示す図面代用写真である。
【図４】本発明の大規模建物の屋根の軒先の実験状況を示す図面代用写真である。
【図５】本発明の大規模建物の屋根の軒先構成と融雪パネルを示す図面代用写真である。
【図６】本発明の大規模建物の融雪パネルを示す図面代用写真である。
【図７】本発明の大規模建物の雪止めフェンスを示す図面代用写真である。
【図８】本発明の大規模建物の落雪防止装置の全体平面図である。
【図９】本発明の大規模建物の落雪防止装置の要部断面図である。
【図１０】本発明の大規模建物の落雪防止装置の第１の融雪パネルの構成図である。
【図１１】本発明の大規模建物の落雪防止装置の第２の融雪パネルの構成図である。
【図１２】本発明の実施例を示す落雪防止システムのブロック図である。
【図１３】本発明の実施例を示す落雪防止システムの動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｓ    雪
１    屋根
２    雪止柵（フェンス）
２Ａ    斜材
３    第１の消雪装置（第１の融雪パネル）
３Ａ，４Ｂ    テープヒーター
３Ｂ    アルミカバー
３Ｃ    アルミケース
３Ｄ    アングル材Ａ
３Ｅ    アングル材Ｂ
３Ｆ    クッション材
３Ｇ    ボルト
３Ｈ    断熱底板
３Ｉ    補強用リブ
４    第２の消雪装置（第２の融雪パネル）
４Ａ    アルミニウムケースセット
４Ｂ    テープヒーター
４Ｃ    ステー
４Ｄ    テープヒーターの取付ネジ
４Ｅ    ゴム足
４Ｆ    ゴム足取付ネジ
４Ｇ    ウイングカバー
５    傘木
６    電源
７，１１    降雪センサー
８    制御器
９    排水管
１０    オバーフロー管
１２    落雪防止制御装置
１３，２３    入力インターフェース
１４    ＣＰＵ（中央処理装置）
１５    記憶装置
１６    積雪量演算部
１７    計時部（融雪ヒータへの印加所要時間Ｔが設定される）
１８    出力インターフェース
１９    融雪ヒーター制御器
２０    電源
２１    融雪ヒーター
２２    入力装置
【図８】
2008156857.tif 000003
【図９】
2008156857.tif 000004
【図１０】
2008156857.tif 000005
【図１１】
2008156857.tif 000006
【図１２】
2008156857.tif 000007
【図１３】
2008156857.tif 000008
【図１】
2008156857.tif 000009
【図２】
2008156857.tif 000010
【図３】
2008156857.tif 000011
【図４】
2008156857.tif 000012
【図５】
2008156857.tif 000013
【図６】
2008156857.tif 000014
【図７】
2008156857.tif 000015