(57)【要約】【課題】本発明は屋根融雪装置に関し、特に面状の発熱体から発生される熱を熱伝達部材を介して屋根材に効率良く伝達することにより屋根材に積もった雪を効率的に溶かすのに使用する。【解決手段】和瓦、洋瓦、金属板等で形成される屋根材１と、該屋根材の下面にして、かつ下地材３の上面に配置される発熱体２との間に、上面が前記屋根材に密接し、前記発熱体から発生する熱を前記屋根材へ伝達する面状の熱伝達部材８を介在させた。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
和瓦、洋瓦、金属板等で形成される屋根材と、該屋根材の下面にして、かつ下地材の上面に配置される発熱体との間に、上面が前記屋根材に密接し、前記発熱体から発生する熱を前記屋根材へ伝達する面状の熱伝達部材を介在させたことを特徴とする屋根融雪装置。
【請求項２】
前記発熱体は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により面状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の屋根融雪装置。
【請求項３】
前記発熱体は、対向して長手方向にわたり配設された銀鑞等の溶接材と、該溶接材により長手方向の端部に対向して取付けられた銅板等の導電材料により形成される１対の電極と、該電極に一端が固着され外部に引出された引出線とにより給電部が形成されたことを特徴とした請求項１または２に記載の屋根融雪装置。
【請求項４】
前記熱伝達部材は、ガラス粉末、砂利、銅粉末の混合物と、ゴム系のバインダーとにより形成されることを特徴とした請求項１、２、または３に記載の屋根融雪装置。
【請求項５】
前記熱伝達部材は、バインダーに対して銅粉末が０．１〜１０容積％、ガラス粉末が０．１〜０．５容量％、砂利が０．１〜０．５容量％の組成割合にて混合されることを特徴とした請求項４に記載の屋根融雪装置。
【請求項６】
前記バインダーは、ブチルゴム系接着剤であるか、またはシリコンゴム系接着剤とフッ素ゴム系接着剤との何れかが使用されることを特徴とする請求項４または５に記載の屋根融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は屋根融雪装置に関し、特に面状の発熱体から発生される熱を熱伝達部材を介して屋根材に効率良く伝達することにより屋根材に積もった雪を効率的に溶かすのに使用する。
【０００２】
【従来の技術】
豪雪地等において従来、屋根に積雪がある場合に融かすための屋根融雪装置には、パイプを屋根に導設し、コンプレッサー等の駆動力によりパイプ内を気体等の温流体を排気口から排出させることにより屋根上に積もった雪を融かすようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、屋根上の融雪を行うための融雪屋根構造として、発熱ヒータを屋根裏に設け、この発熱ヒータの発熱を利用して屋根上に積もった雪を融かすようにしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平７−２１９２９号公報（第１頁−第３頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開平１１−１３１７０９号公報（第１頁−第４頁、［０００２］、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
パイプを屋根に導設し、コンプレッサー等の駆動力によりパイプ内に気体等の温流体を導き、排気口から温流体を排出させることにより屋根上に積もった雪を融かすようにした特許文献１に記載の上記従来の屋根融雪装置は、気体等の温流体を温めるための設備や、屋根に温流体を導くためのパイプ、コンプレッサー等の設備、部品が必要になるので、工事には多くの時間および労作がかかり、非能率的であり、設備費、資材費を多大に必要としていた。しかも、定期的にメンテナンスが必要になり、保守・点検を行うのに多くの手間がかかり、維持管理費も多く必要としていた。
また、発熱ヒータを使用して屋根上に積もった雪を融かすための特許文献２に記載の融雪屋根構造は、発熱ヒータを加熱するために、使用する電力消費量が増大し、使用電力費が多くかかるものであった。
【０００５】
本発明は上記従来の屋根融雪装置の欠点を解決し、工事に多くの時間および手間がかからず能率的に行え、定期的なメンテナンスを不用とし、保守・点検が容易になり、また、使用する電力消費量が少なくて済み、設備費、資材費、維持管理費、消費電力費が安価な屋根融雪装置を提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、和瓦、洋瓦、金属板等で形成される屋根材と、該屋根材の下面にして、かつ下地材の上面に配置される発熱体との間に、上面が前記屋根材に密接し、前記発熱体から発生する熱を前記屋根材へ伝達する面状の熱伝達部材を介在させたことを特徴とするという手段を採用した。
【０００７】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記発熱体は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により面状に形成されることを特徴とするという手段を採用した。
【０００８】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において前記発熱体は、対向して長手方向にわたり配設された銀鑞等の溶接材と、該溶接材により長手方向の端部に対向して取付けられた銅板等の導電材料により形成される１対の電極と、該電極に一端が固着され外部に引出された引出線とにより給電部が形成されたことを特徴としたという手段を採用した。
【０００９】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１、２、または３において前記熱伝達部材は、ガラス粉末、砂利、銅粉末の混合物と、ゴム系のバインダーとにより形成されることを特徴としたという手段を採用した。
【００１０】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４において前記熱伝達部材は、
バインダーに対して銅粉末が０．１〜１０容積％、ガラス粉末が０．１〜０．５容量％、砂利が０．１〜０．５容量％の組成割合にて混合されることを特徴としたという手段を採用した。
【００１１】
また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項４または５において、前記バインダーは、ブチルゴム系接着剤であるか、またはシリコンゴム系接着剤とフッ素ゴム系接着剤との何れかが使用されることを特徴とするという手段を採用した。
【００１２】
【発明の実施の課題】
以下、図面に従って本発明の実施の形態の具体例を説明する。
図１は本発明の屋根融雪装置の一実施形態を示す一部切欠平面図、図２は同じく図１のＡ−Ａ断面図、図３は同じく屋根に敷設した使用状態の外景を示す斜視図である。
１は屋根材であり、この屋根材１には例えば和瓦、洋瓦、金属板等で形成される物が使用され、材質、形状、敷設法は図示するものに限られず、自由に選択される。
【００１３】
２は発熱体であり、この発熱体２は屋根材１の下面にして、かつ木材等の下地材３の上面に配置される。また、この発熱体２は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により面状に形成される。また、この発熱体２には対向して長手方向Ｘにわたり配設された銀鑞等の溶接材４Ａ，４Ｂと、該溶接材４Ａ，４Ｂにより長手方向Ｘの端部に対向して取付られた銅板等の導電材料により形成される１対の電極５Ａ，５Ｂと、該電極５Ａ，５Ｂに一端が固着されることにより外部に引出された引出線６Ａ，６Ｂとにより給電部７Ａ，７Ｂが形成される。
そして、この実施形態では、面状の発熱体２の大きさは、幅Ｙが３．５ｃｍ、長手方向Ｘの長さＬが約１３０ｃｍ、厚さＴが０．１２ｍｍ程度に形成されたものが使用されるが、これは好適例を示したものであり、これに限ることなく、例えば長手方向Ｘの長さＬは５０ｃｍ〜５０ｍ、また幅Ｙは３．５〜７０ｃｍの範囲で自由に設定することができる。
発熱体２の長さＬが５０ｍと長いものについては、運搬および保管時にはロール巻きしてコンパクト化し、使用時には展開し、所望長さに切断することにより使用に供すれば、便利である。
【００１４】
そして、発熱体２として、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体を用いたのは、材料の調達が容易でありかつ比較的多量に行えるのと、安価に入手が行えるのと、電気ヒータのような従来の金属発熱線に較べて柔軟性と耐折れ曲げ性に冨み加工が容易になるのと、耐腐食性を発揮し、しかも耐熱温度が高く、安定な化合物を形成するのと、電気陰性度が高く、発熱が大きく且つ速いのと、少ない消費電力でも発熱が効率的に行え、電力節約の面で優れているためである。
因みに、本実施形態に使用される発熱体２としては、耐熱温度は２００℃であり、また、使用電圧は１２〜２２０Ｖの交流電圧、または直流電圧を電極５Ａ，５Ｂに印加することにより発熱が行われる。そして、本実施形態の発熱体２としては、４０３ｃｍ２当たり消費電力が４．３Ｗにて温度３０℃を発生する。
【００１５】
溶接材４Ａ，４Ｂに用いる銀鑞は、本実施形態では厚さＴ１が０．２ｍｍ程度である。また、電極５Ａ，５Ｂは、厚さＴ２が０．１ｍｍであり、幅Ｙ２が１３ｍｍ程度である。
【００１６】
８は屋根材１の下面と下地材３の上面との間に配置される熱伝達部材であり、この熱伝達部材８は、例えばガラス粉末、砂利、銅粉末の混合物と、ゴム系のバインダーとにより形成され、熱を伝え、絶縁性をはかるものが使用される。前記熱伝達部材８は、バインダーに対して銅粉末が０．１〜１０容積％、ガラス粉末が０．１〜０．５容量％、砂利が０．１〜０．５容量％の組成割合にて混合される。また、前記バインダーは、例えばブチルゴム系接着剤であるか、またはシリコンゴム系接着剤とフッ素ゴム系接着剤とが使用される。
【００１７】
９は屋根材１の上面に設置される面状の絶縁材であり、この絶縁材９は電気的な絶縁をはかるためのものであり、例えば合成樹脂、合成ゴム等があげられる。
【００１８】
本実施形態の屋根融雪装置は以上の構成からなり、例えば和瓦、洋瓦、金属板等で形成される屋根材１に敷設施工するには、屋根の下地材３の上面に面状の絶縁材９を敷設する。
【００１９】
次いで、絶縁材９の上面に、発熱体２を敷設する。本実施形態の発熱体２は、面状に形成されているので、絶縁材９の上面に載置するだけで大面積に迅速かつ確実に敷設することができる。
【００２０】
しかも、発熱体２には、長手方向Ｘにわたり対向して配設される銀鑞等の溶接材４Ａ，４Ｂにより長手方向Ｘの端部に対向して銅板等の導電材料により形成される１対の電極５Ａ，５Ｂが取付けられ、該電極５Ａ，５Ｂの一端には引出線６Ａ，６Ｂが固着され外部に引出されることにより給電部７Ａ，７Ｂが形成されているので、電極５Ａ，５Ｂの配設工事と、引出線６Ａ，６Ｂとの引き回し作業が迅速かつ確実に行うことができるとともに構造堅牢な仕上がりの給電部７Ａ，７Ｂを形成することができる。
【００２１】
その後、屋根材１の下面にして発熱体２の上面に、面状の熱伝達部材８を敷設することにより本実施形態の屋根融雪装置の施工工事を終える。
【００２２】
そして、降雪がある使用時に、融雪を行う場合には、面状の発熱体２の対向する給電部７Ａ，７Ｂにおける電極５Ａ，５Ｂに、例えば、商用電力１００Ｖを印加すると、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により形成される面状の発熱体２は発熱される。
本実施形態の発熱体２は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により形成されるので、材料の調達が容易でありかつ比較的多量に行え、また、安価に入手が行える。そして、電気ヒータのような従来の金属発熱線に較べて柔軟性と耐折れ曲げ性に冨み加工が容易になる。しかも、発熱体２は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により形成されるので、耐腐食性に優れ、しかも耐熱温度が高く、安定な化合物となる。その上、発熱体２は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により形成されるので、電気陰性度が高く、発熱が大きく且つ熱伝導が速いのと、熱に対する抵抗値が一定で均一化するのと、少ない消費電力でも発熱が効率的に行え、電力節約の面で優れている。因みに、本実施形態に使用される発熱体２としては、耐熱温度は２００℃である。また、４０３ｃｍ２当たり消費電力が４．３Ｗにて温度３０℃を発生する。また、使用電圧は１２〜２２０Ｖの交流電圧、または直流電圧を電極５Ａ，５Ｂに印加する場合にも発熱が行われる。
【００２３】
そして、前述のように、発熱体２に熱が発生されると、この熱は面状の発熱体２の上面に敷設された面状の熱伝達部材８を介して屋根材１へと伝達され、屋根材１に積もる雪の融雪を行う。
【００２４】
こうして、本実施形態の屋根融雪装置は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により形成される面状の発熱体２を発熱することにより屋根材１に降雪する雪を融雪するものなので、気体等の温流体をパイプ、コンプレッサーを用いて屋根に導いて融雪を行う例えば上記引用文献１に記載の従来の屋根融雪装置とは異なり気体等の流体を温めるための設備や屋根に温水や温液体を導くためのパイプ、コンプレンサー等の設備、部品が不用になり、工事は短時間に多くの労作を要せずに能率的に行え、設備費および資材費は安価になる。しかも、定期的なメンテナンスが不要であり、保守・点検を行うのに時間および手間がかからず、維持管理が容易に行うことができる。
また、発熱ヒータを使用して屋根上に積もった雪を融かすのに上記引用文献２に記載の従来の融雪屋根構造に対して、発熱ヒータを加熱する必要がなくなり、使用する電力消費量が増大することなく、使用電力費は安価になる。
【００２５】
また、面状の発熱体２は、前述のようにフッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により形成されるので、その発熱体２の長手方向Ｘに対向して配置され、銅板により形成される電極５Ｂ，５Ｃは、フッ化物よりなる薄い保護膜により覆われるため、耐食性を発揮し、長期に使用することができる。
【００２６】
この熱伝達部材８は、例えばブチルゴム系接着剤、またはシリコンゴム系接着剤と、フッ素ゴム系接着剤との何れかのゴム系のバインダーに用い、組成割合がバインダーに対して銅粉末が０．１〜１０容積％、ガラス粉末が０．１〜０．５容量％、砂利が０．１〜０．５容量％の割合にて混合される混合物により面状に形成されるので、屋根材１に発熱体２からの熱を効率的にかつ迅速かつ確実に伝えることができる。
また、熱伝達部材８は、前記組成割合の混合物により形成されるので、高い熱に対しても耐熱温度は高く、電気的な絶縁性がはかれる。
しかも、面状に形成される熱伝達部材８は、例えばブチルゴム系接着剤、またはシリコンゴム系接着剤と、フッ素ゴム系接着剤との何れかをバインダーに用いているので、バインダー自体の粘着性により屋根材１の下面または発熱体２の上面に熱伝達部材８を迅速かつ確実に取付ることができ、施工時、および施工後に地震等の振動を受けてもずれ動きがなく、所定位置に取付けることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の請求項１に記載の発明は、和瓦、洋瓦、金属板等で形成される屋根材と、該屋根材の下面にして、かつ下地材の上面に配置される発熱体との間に、上面が前記屋根材に密接し、前記発熱体から発生する熱を前記屋根材へ伝達する面状の熱伝達部材を介在させたことを特徴とし、また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記発熱体は、フッ素を主成分とし、錫と、アンチモン、鉛、亜鉛、インジウムからなるグループから選ばれる１種または２種以上の金属単体または金属化合物を含む半導体により面状に形成されることを特徴とするので、工事に多くの時間および手間がかからず能率的に行え、定期的なメンテナンスを不用とし、保守・点検が容易になり、また、使用する電力消費量が少なくて済み、設備費、資材費、維持管理費、消費電力費は安価になる。
【００２８】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２において前記発熱体は、対向して長手方向にわたり配設された銀鑞等の溶接材と、該溶接材により長手方向の端部対向して取付けられた銅板等の導電材料により形成される１対の電極と、該電極に一端が固着され外部に引出された引出線とにより給電部が形成されたことを特徴としたので、電極に電圧を印加して発熱体を効率良く、短時間に迅速に発熱することができる。
【００２９】
また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１、２、または３において前記熱伝達部材は、ガラス粉末、砂利、銅粉末の混合物と、ゴム系のバインダーとにより形成されることを特徴とし、また、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４において前記熱伝達部材は、バインダーに対して銅粉末が０．１〜１０容積％、ガラス粉末が０．１〜０．５容量％、砂利が０．１〜０．５容量％の組成割合にて混合されることを特徴とし、また、本発明の請求項６に記載の発明は、請求項４または５において、前記バインダーは、ブチルゴム系接着剤であるか、またはシリコンゴム系接着剤とフッ素ゴム系接着剤との何れかが使用されることを特徴とするので、面状の熱伝達部材により発熱体からの熱を効率良く、容易かつ確実に伝達することができる。また、面状の熱伝達部材の製作が容易であるとともに熱伝達部材の発熱体および屋根材に対する取付けも容易かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の屋根融雪装置の一実施形態を示す一部切欠平面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同じく屋根に敷設した使用状態の外景を示す斜視図である。
【符号の説明】
１　　屋根材
２　　発熱体
３　　下地材
４Ａ　溶接材
４Ｂ　溶接材
５Ａ　電極
５Ｂ　電極
６Ａ　引出線
６Ｂ　引出線
７Ａ　給電部
７Ｂ　給電部
８　　熱伝達部材
９　　絶縁材
Ｘ　　長手方向
【図１】
2004100158.tif 000003
【図２】
2004100158.tif 000004
【図３】
2004100158.tif 000005