(57)【要約】【課題】融雪むらを防止でき、汎用性と施工性に優れた融雪屋根構造を提供することである。【解決手段】帯状のヒータ４をアルミニウム板２に間隔を開けて折り曲げ加工で形成した凹溝３内に配設し、この凹溝３内にヒータ４を配設したアルミニウム板２の上面を金属瓦１の裏面に接着することにより、簡単な施工でヒータ４を金属瓦１の裏面側の任意の部位に敷設でき、汎用性のあるものとし、ヒータ４の熱をアルミニウム板２を介して接着された金属瓦１に満遍なく伝え、融雪むらを防止できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根部材の裏面側に棒状または帯状のヒータを部分的に敷設した融雪屋根構造において、前記ヒータを金属板の上面の任意の部位に形成した凹溝内に配設し、この凹溝内にヒータを配設した金属板の上面を前記屋根部材の裏面に接着して、前記ヒータを屋根部材の裏面側に部分的に敷設するようにしたことを特徴とする融雪屋根構造。
【請求項２】
前記金属板の凹溝を折り曲げ加工で形成した請求項１に記載の融雪屋根構造。
【請求項３】
前記金属板の厚みを０．２ｍｍ以下とした請求項１または２に記載の融雪屋根構造。
【請求項４】
前記金属板の下面側に断熱部材を設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の融雪屋根構造。
【請求項５】
前記屋根部材を金属製のものとし、前記金属板を振動吸収性のある接着剤または粘着材で屋根部材の裏面に接着した請求項１乃至４のいずれかに記載の融雪屋根構造。
【請求項６】
前記棒状または帯状のヒータの外周を、アース線に接続される金属編線で覆った請求項１乃至５のいずれかに記載の融雪屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根部材の裏面側にヒータを敷設した融雪屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
降雪地の住宅等に採用される融雪屋根構造には様々な形態のものがあるが、屋根部材の裏面側にヒータを配設する構造が経済性と耐久性の面から多く採用されている。この屋根部材の裏面側にヒータを敷設する構造は、屋根部材の裏面側全面にパネルヒータを敷設するものと、屋根部材の裏面側に棒状や帯状のヒータを部分的に敷設するものとに大別される。前者は、屋根部材を均等に昇温して満遍なく融雪できるが、パネルヒータが高価で、かつ、その広い表面を損傷や漏電等が生じないように保護する必要があるので、施工コストが高くなる難点がある。一方、後者は、施工コストを安くできるが、ヒータの配設されていない部位の屋根部材があまり昇温されないので、融雪むらが生じる問題がある。
【０００３】
上述したヒータを部分的に敷設する融雪屋根構造における融雪むらを防止する対策としては、屋根部材を熱伝導率の高い金属よりなる瓦とし、この金属瓦の裏面にヒータが接触するように敷設する構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されたものでは、金属瓦の裏面に保持爪を形成して、この保持爪でヒータを瓦桟上等に保持するようにしている。また、瓦材とする熱伝導率の高い金属としては、アルミニウム、亜鉛、銅およびこれらの合金等を使用可能としている。
【０００４】
前記融雪むらを防止する対策としては、ヒータを埋め込んでその上面に金属層を形成し、反対側の下面に保温材を充填した発熱マットを、屋根部材の裏面に接触させて敷設する構造も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載されたものでは、発熱マットと屋根下の野地板との間にスペーサ部材を介在させて、発熱マットの金属層を屋根部材の裏面に密着させている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３１０４５４号公報（第２−５頁、第１−３図）
【特許文献２】特開平８−１７７１７４号公報（第２−４頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された融雪屋根構造は、屋根部材がアルミニウムや銅等の金属瓦に限定され、かつ、この金属瓦にヒータを保持する保持爪等を形成する必要があるので、汎用性に欠ける問題がある。また、ヒータを瓦桟上に保持する場合は、ヒータに屋根部材や積雪の重量が負荷され、ヒータが損傷しやすい問題もある。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された融雪屋根構造は、屋根部材が限定されることはないが、ヒータを埋め込んで金属層を形成し、かつ保温材を充填する発熱マットが、複雑な構成で高価なものとなる問題がある。また、発熱マットは屋根部材の形態に応じて幅寸法を事前に設計する必要があるので、施工時の細かい調整ができない問題もある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、融雪むらを防止でき、汎用性と施工性に優れた融雪屋根構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明は、屋根部材の裏面側に棒状または帯状のヒータを部分的に敷設した融雪屋根構造において、前記ヒータを金属板の上面の任意の部位に形成した凹溝内に配設し、この凹溝内にヒータを配設した金属板の上面を前記屋根部材の裏面に接着して、前記ヒータを屋根部材の裏面側に部分的に敷設する構成を採用した。
【００１０】
すなわち、この融雪屋根構造は、棒状または帯状のヒータを金属板上面の任意の部位に形成した凹溝内に配設し、この凹溝内にヒータを配設した金属板の上面を屋根部材の裏面に接着することにより、簡単な施工でヒータを屋根部材の裏面側の任意の部位に敷設できるようにし、かつ、汎用性のあるものとした。なお、ヒータの熱は金属板を介して接着された屋根部材に満遍なく伝わるので、凹溝内に配設したヒータは必ずしも屋根部材に接触させなくてもよい。勿論、ヒータを屋根部材に接触させてもよい。また、金属板には、アルミニウム、銅およびこれらの合金等で形成された熱伝導率の高いものを使用するとよい。
【００１１】
前記金属板の凹溝を折り曲げ加工で形成することにより、凹溝を容易に形成することができる。
【００１２】
前記金属板の厚みを０．２ｍｍ以下とすることにより、屋根構造を軽量化することができる。また、凹溝を折り曲げ加工で形成する場合は、この折り曲げ加工を容易に行うことができる。プレス機械等を用いずに、金属板を角材等に沿わせて、施工現場で折り曲げることもできる。
【００１３】
前記金属板の下面側に断熱部材を設けることにより、屋根部材を昇温するヒータの熱ロスを少なくすることができる。断熱部材としては、発泡樹脂やグラスウール等を用いることができ、これらの断熱部材の弾力性を、金属板を屋根部材の裏面に接着する際のバッアップに利用することもできる。
【００１４】
前記屋根部材を金属製のものとし、前記金属板を振動吸収性のある接着剤または粘着材で屋根部材の裏面に接着することにより、金属製屋根部材で発生する雨音等の騒音を低減することができる。
【００１５】
前記棒状または帯状のヒータの外周を、アース線に接続される金属編線で覆うことにより、漏電による火災の発生を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の融雪屋根構造は、棒状または帯状のヒータを金属板上面の任意の部位に形成した凹溝内に配設し、この凹溝内にヒータを配設した金属板の上面を屋根部材の裏面に接着して、ヒータを屋根部材の裏面側の任意の部位に敷設できるようにしたので、施工が簡単で汎用性があり、かつ、ヒータの熱を金属板を介して接着された屋根部材に満遍なく伝え、融雪むらを防止することができる。
【００１７】
前記金属板の凹溝を折り曲げ加工で形成することにより、凹溝を容易に形成することができる。
【００１８】
前記金属板の厚みを０．２ｍｍ以下とすることにより、屋根構造を軽量化することができる。凹溝を折り曲げ加工で形成する場合は、折り曲げ加工を容易に行うことができる。
【００１９】
前記金属板の下面側に断熱部材を設けることにより、屋根部材を昇温するヒータの熱ロスを少なくすることができる。この断熱部材の弾力性を、金属板を屋根部材の裏面に接着する際のバックアップに利用することもできる。
【００２０】
前記屋根部材を金属製のものとし、金属板を振動吸収性のある接着剤または粘着材で屋根部材の裏面に接着することにより、金属製屋根部材で発生する雨音等の騒音を低減することができる。
【００２１】
前記棒状または帯状のヒータの外周を、アース線に接続される金属編線で覆うことにより、漏電による火災の発生を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。この融雪屋根構造は、図１に示すように、屋根部材として金属瓦１を用いており、アルミニウム板２に間隔を開けて折り曲げ加工で形成した２つの凹溝３内に帯状のヒータ４を配設するとともに、その下面側に発泡ポリスチレンの断熱部材５を設け、野地板６上の瓦桟７の間で、アルミニウム板２の上面を金属瓦１の裏面に接着したものである。なお、金属瓦１は、塗装した亜鉛めっき鋼板を、瓦が横方向に複数枚連続する形状にプレス成形したものである。
【００２３】
前記アルミニウム板２の厚みは０．１５ｍｍとされ、図２に示すように、その上面には振動吸収性のある粘着材８が塗布され、離型紙９で覆われている。アルミニウム板２は離型紙９を剥がして金属瓦１の裏面に粘着材８で接着される。また、断熱部材５はアルミニウム板２の下面に接着されており、アルミニウム板２を金属瓦１の裏面に接着する際に、その弾力性でアルミニウム板２を野地板６との間でバックアップする働きもする。なお、断熱部材５はアルミニウム板２に接着せずに、野地板６上に敷設するようにしてもよい。
【００２４】
前記ヒータ４は、図３に示すように、間隔を開けた２本の導線１０の間を、導電性グラファイトを樹脂に分散させた帯状の発熱体１１で繋ぎ、この発熱体１１を覆うフッ素樹脂系絶縁被覆１２の外側をアース線に接続される金属編線１３で覆い、さらにその外側をポリオレフィン系外層被覆１４で覆ったものである。
【実施例】
【００２５】
上述した融雪屋根構造のヒータ４に通電し、金属瓦１の上面の温度分布を測定した。図４に示すように、金属瓦１は厚みが０．４ｍｍ、縦方向上端側の重ね段差部１ａを除く平坦部１ｂの長さ寸法は、縦方向が３７０ｍｍ、横方向が２００ｍｍである。また、金属瓦１の裏面側で横方向に延びる２本のヒータ４は、互いの間隔を１６０ｍｍとして、平坦部１ｂの上下端からそれぞれ１０５ｍｍの位置に敷設されている。温度分布を測定したときの条件とヒータ４の出力は以下の通りである。
・測定タイミング：通電から３０分後（気温２５℃）
・瓦１枚当たりの測定箇所：縦方向５箇所×横方向３箇所（図４参照）
・ヒータの出力：５０Ｗ／ｍ（ＡＣ２００Ｖ）
【００２６】
上記温度分布を測定した結果を、図４中の各測定箇所に括弧付きで示す。この測定結果より、実施例の融雪屋根構造は、ヒータ４の熱をアルミニウム板２を介して金属瓦１に伝え、その上面を満遍なく昇温できることが分かる。
【００２７】
上述した実施形態では、屋根部材を金属瓦とし、その横方向に１枚当たり２本の帯状ヒータを敷設したが、本発明に係る融雪屋根構造の屋根部材は金属瓦に限定されることはなく、ヒータも実施形態のような帯状のものに限定されることはない。また、ヒータの敷設方向や敷設ピッチも、適用する屋根構造や降雪量に応じて任意に設計することができる。
【００２８】
さらに、上述した実施形態では、ヒータを配設する金属板の凹溝を折り曲げ加工で形成したが、エンボス加工や切削加工等で形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】融雪屋根構造の実施形態を示す縦断面図
【図２】図１の融雪屋根構造に使用したアルミニウム板と断熱部材の断面図
【図３】図１の融雪屋根構造に使用したヒータの切欠き斜視図
【図４】図１の金属瓦の温度分布測定箇所と測定された温度分布を示す平面図
【符号の説明】
【００３０】
１  金属瓦
１ａ  段差部
１ｂ  平坦部
２  アルミニウム板
３  凹溝
４  ヒータ
５  断熱部材
６  野地板
７  瓦桟
８  粘着材
９  離型紙
１０  導線
１１  発熱体
１２  絶縁被覆
１３  金属編線
１４  外層被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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