(57)【要約】      （修正有）【課題】屋根凹凸面に対する熱媒体の斜め方向への散布では尾根が遮蔽物になって濡れムラができやすく、また粒子が外気中を飛翔するため大気への放熱ロスが大きい。【解決手段】傾斜側面から屋根材連結部に、そしてこの屋根材連結部から反対側の傾斜側面にかけて吸水性を備えたストリップ材５で覆い屋根下地に接着することで屋根材連結部から傾斜側面にいたる熱媒体の流下するスロープを形成する。屋根材連結部の上部位置に前記ストリップ材に固定して熱媒体の流れる長細い流水袋６を形成し、流水袋上流側の散水手段から放出され前記流水袋内を流れる熱媒体を流水袋壁面から透過させて流水袋両側のストリップ材上に流出させ、流出した熱媒体をストリップ材に含浸拡散させながらスロープに沿って流下させ、折半屋根の谷部に集まった熱媒体を谷部に沿って流し排水する。【選択図】図２
2007138700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹所の谷部と凸所の尾根および両者の間に位置する傾斜側面を備え、屋根材の連結部が尾根から突出し縦方向に延びている折半屋根のための散水熱交換方法にして、傾斜側面から屋根材連結部を跨がり反対側の傾斜側面にかけて吸水性を備えたストリップ材で覆い屋根下地に接着することで屋根材連結部から傾斜側面にいたる熱媒体の流下するスロープを形成すると共に、屋根材連結部の上部位置に前記ストリップ材に固定して熱媒体の流れる長細い流水袋を形成し、流水袋上流側の散水手段から供給されて流水袋内を流れる熱媒体を流水袋両側のストリップ材上に流出させ、流出した熱媒体をストリップ材に含浸拡散させながらスロープに沿って流下させ、折半屋根の谷部に集まった熱媒体を谷部に沿って流し排水することにより折半屋根表面と熱媒体の熱交換を行なう折半屋根の散水熱交換方法。
【請求項２】
請求項１に記載された折半屋根の散水熱交換方法において、前記流水袋は織布から構成され、ストリップ材に対し予めミシン縫いして固定されている折半屋根の散水熱交換方法。
【請求項３】
請求項１に記載された折半屋根の散水熱交換方法において、前記流水袋は熱媒体の流通時に眼鏡状に膨らむように中間部をストリップ材に対して固定された折半屋根の散水熱交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、折半形式をした鉄板屋根の散水熱交換方法、より具体的には折半屋根の散水融雪方法および／または散水冷却方法に係る。豪雪地では、冬期に融雪目的のために利用し夏期には屋根冷却に用いることができる。
本明細書中では、説明の便宜上、融雪を事例とした説明がされている。
【背景技術】
【０００２】  １０分の１から１００分の１といった凹凸折半屋根は屋根構造が単純で耐圧性に優れているため、規模の大きな建物に多く見られる屋根形式である。積雪量が２．５ｍ程度までの耐雪屋根構造体として豪雪地域では汎用されている。
こうした大型の折半屋根の融雪には地下水の散水方式が一般的であり、散水にはスプリンクラや噴射ノズル等の散布器を使用する事例が多く見られる。スプレイ散水は広範囲に拡散させることができるので、散布器を点在させておけば大規模な屋根面であっても想定される平均的積雪量の範囲内であればこれに対処することができる。【０００３】  しかし、長時間わたり多量の雪が降り続くと融雪が追いつかず、屋根凹凸面に対する熱媒体の斜め方向への散布では尾根が遮蔽物になって濡れムラができやすく、また粒子が外気中を飛翔するため大気への放熱ロスが大きい。
また風雪が強くてスプレイ水が飛ばされてしまうときには散水の効果が失われる。このような状況下では雪溜りが拡大し残雪がつながって屋根表面を広範囲に雪が被り、下側にトンネルが形成され、やがては屋根全面が雪で覆われ積雪が拡大していく。降雪量は軽微な年と甚だしい年の差が大きく、また記録的な大豪雪に見舞われる可能性もあって予測困難なのが実態である。【０００４】  設備能力に余力を持たせるために、散布器の設置間隔を狭めたり散水量を多くするなど熱の投入量を増やす方法にも限界がある。豪雪地帯での散水量として１平米あたり毎分０．５リットル程度なら多いとは言えないが、この水量でも５千平米の屋根では毎分２トン以上が消費される。１物件あたりの消費量としては１時間あたり１２０トン以上、日量では約３０００トンにもなり、これが数日も続けばその水量は尋常ではなく、大型屋根での地下水利用は恒常的な設備にはなりにくい。【０００５】  豪雪地に大型工場を誘致する場合、この課題は大きな障害である。新たに井戸を掘削するには規制があって許可がされないこともある。ボイラー加熱方式を採用するには有資格者の管理する大型ボイラーの導入と高額の燃費を覚悟しなければならない。【０００６】  この解決策として、屋根上に平板を設置し平坦面を形成して融雪する方法につき評価してきた。この方法は、平坦面であるから融雪性能には優れていはいるものの、事実上、屋根の葺きなおしに相当し工事費の嵩む難点がある。
【特許文献１】  特開２００４−１４９７８２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  解決しようとする問題点は、折半屋根の頂上部を跨がって敷設する平板はそれ自体が耐雪強度を備えた軽量な部材要素であって、しかも風圧対策を考慮に入れて屋根の支保構造に安定的に固定しておかなければならないので設置費用が高額になり、大型の折半屋根に採用するには費用対効果の観点から採用が難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、熱媒体を屋根面に広く均一に分布させるために、多く雪を被る尾根の上側表面に投入初期の熱媒体を滞留させながら、尾根頂上部の融雪と周辺への散水を同時に行ない屋根全面を融雪することを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】  屋根の尾根の表面積は小さいので供給される熱媒体の水量が少なくても尾根の上側表面には熱媒体の溜りを確実に形成でき、頂上部に積もった雪を溶かしながら熱媒体を尾根の傾斜側面に流下させることができる。
並列する長細い尾根を用いるため、結果的に１つの広い融雪面を規則性を持たせて配置した少ない散水量に見合う小面積の融雪面に小分けしたことに相当し、これら融雪面から周辺の裾野の傾斜側面に均等に熱媒体を分配するため散水は凹凸全面にわたり分散され、効率よく短時間で融雪を行える。けじめよく散水をきりあげられるから熱媒体を無駄に流さなくてすむ。限られた量の熱媒体を有効に利用できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  熱媒体をムラなく散布するのが困難な凹凸屋根面に熱媒体を広く拡散させて確実に融雪するという目的を、屋根の様式を変更せずそのままの形態で行なう手順の下で実現した。
【実施例１】
【００１１】  図示の折半屋根は、凹所の谷部１と凸所の尾根２および両者の間に位置する傾斜側面３を備えている。尾根２の上部には、屋根材の連結部４が尾根から突出し縦方向に延びている。図１はそうした折半屋根の具体例を示している。
図２は、図１の折半屋根をストリップ材５で覆った状態を示している。ストリップ材５は、傾斜側面３から屋根材連結部４に、そしてこの屋根材連結部から反対側の傾斜側面３にかけて屋根材を覆い、屋根材連結部４から傾斜側面３にいたる連続したスロープを形成している。
屋根材連結部４の上部位置には、前記ストリップ材に固定して熱媒体の流れる長細い流水袋６が設置されている。この流水袋６の内部には、流水袋上流側の散水手段（図示せず）から放出された熱媒体が流される。流水袋６内を流れる熱媒体は流水袋壁面を透過して流水袋両側のストリップ材５の表面に流出するようにしている。流出した熱媒体はストリップ材に含浸し拡散しながらスローブに沿って流下し、折半屋根の谷部１に集まり谷部に沿って流れていく。【００１２】  図６は、ストリップ材５の一例を示している。ストリップ材５は中央部分に流水袋６を備えている。ストリップ材は帯状の素材であり、例えば、裏面に予め粘着剤を塗布した接着テープの形態をしている。従って、現場施工時には離けい紙をはがして屋根下地に簡単に接着固定することができる。接着固定されたストリップ材５は、屋根材連結部を跨がり両側の傾斜側面につなぐ連続したスロープを形成するため、折半屋根の外観は変化せず美観を損ねることもない。【００１３】  図３から図５はこの流水袋を造作する方法の一例を示している。
図３は、１枚の織布７を用いその両側端縁７ａと７ｂを重ね合わせてストリップ材５の上に置いて準備する手順を示している。参照記号Ａはそうして準備したストリップ材の縫合位置を表している。Ａの位置をミシン縫いして織布７はストリップ材５に対し一体化される。図示したように上下に貫通してミシン縫いをすれば、図４に示すように左右に分割された２つの通路８ａ、８ｂを持つ流水袋６が形成される。この流水袋に熱媒体を流せば通路は膨らんで図５に示すように眼鏡状に変形する。その際、織布には左右への引張力が作用するが、これに直交する方向の縫い代にはその力が加わりにくい。
流水袋を移動する熱媒体は織布の縦糸と横糸の間隙を縫って織布を貫通し、織布の表面から滲みだしてストリップ材表面に流失していく。その際、通路８ａと８ｂの底はストリップ材の中央に偏るにつれて間隔が漸減する隙間１０ａ、１０ｂを形成しているので、この箇所に挟まれる熱媒体は拡散してストリップ材に受け渡されるようになる。また、持ち上がった通路の底に対面するストリップ材は熱媒体の拡散する棚面を形成している。
通路８ａ、８ｂが左右対称であれば、左右のストリップ材への散水量はほぼ等量になる。それぞれの通路からの流出量は、ミシン縫いする位置を左右にずらすことにより通路の断面積が変化し、それに合わせて流量も変えることができる。【００１４】  流水袋６より流出する熱媒体の一部は２つの通路８ａと８ｂの間のＶ字形の溝９に集まり、溝９に沿った熱媒体の流れが形成される。この流れは降雪粒子の搬送因子として機能するが、同時に、溝９は流水袋上の残水を排水する縦の導水路としても利用される。【００１５】  流水袋６の構造は、別段、前述したものに限定されない。
例えば、織布７を貫通してミシン縫いするのではなく、織布の側端縁７ａ、７ｂだけをストリップ材に対して縫い付けてもよい。こうして作られた流水袋は内部に熱媒体が流れると円形に膨らむようになる。こうした構成を取る場合、萎んだ流水袋は皺が入りやすく局所的な溜り水ができやすくなるので屋根勾配によっては注意が必要である。【００１６】  図２に示す例では、ストリップ材の裾部分５ａ、５ｂは傾斜側面４の下端付近まで伸びている。この構成は、傾斜側面上に降る雪が谷部３に滑り落ちないように、また熱媒体の流下時に傾斜側面上に積雪した雪が動かないようにする雪の滑り止めの考え方に基づいている。従って、ストリップ材の裾部分を傾斜側面の途中位置で終らせれば、それ以下の傾斜側面に降る雪は谷部に向かって滑りやすくなる。
流水袋から流出した熱媒体はストリップ材を経て尾根の傾斜側面を流下し、流下側面に付着した雪を洗い流しながら溶かしていく。流れ落ちた熱媒体と雪シャーベットは谷部５に集まり排水される。
流水袋の上流側に配置した散水パイプを用いて流水袋内への熱媒体の供給が行なわれる。散水パイプの設置間隔は、投入される熱媒体の温度にもよるが、例えば、投入される熱媒体が摂氏１５度の温水２リットルとすれば約１０メートル程である。
図７は、ストリップ材に流下規正シートを使用した例を示している。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  積雪面を比較的少量の熱媒体で融雪処理および／または冷却できるため、井戸施設またはボイラー設備を使用して、工場、駅舎、公共施設のような数万平米におよぶ長尺大型折半屋根にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】  折半屋根の一例を示す簡略斜視図である。
【図２】  図１の折半屋根をストリップ材で覆った状態の概略斜視図である。
【図３】  流水袋の製作手順を示す説明図である。
【図４】  ミシン縫いした流水袋を示す説明図である。
【図５】  通水時の流水袋の膨らみを例示した説明図である。
【図６】  ストリップ材と流水袋の位置関係を示す概略平面図である。
【図７】  流下規正シートをストリップ材に使用した例を示す斜視図である。
【符合の説明】
【００１９】  ３  傾斜側面
４  屋根材連結部
５  ストリップ材
６  流水袋
【図１】
2007138700.tif 000003
【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７】
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【図６】
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