(57)【要約】【課題】屋根に積もった雪を小さなヒータで効率よく溶かすことができ、また設備費及び消費電力を安価なものとすることができる融雪用瓦及び屋根構造を提供する。【解決手段】瓦本体１の表面側に熱伝導率の高い板状の融雪パネル４を一体的に取り付け、一方、裏面側には屋根上に設置されるシートヒータに密着可能な平滑面３を形成して、このシートヒータの裏面側からの加熱により融雪パネル４に付着した雪を溶かすようにした融雪用瓦。また、屋根２０の上面に防水シート６を介して断熱材７が敷設され、この断熱材の上にシートヒータ８が設置されており、更に、このシートヒータ８の上には前記の融雪用瓦がその裏面を前記シートヒータ８に密着するように取り付けられている屋根構造。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
瓦本体の表面側に熱伝導率の高い板状の融雪パネルを一体的に取り付け、一方、裏面側には屋根上に設置されるヒータに密着可能な平滑面を形成して、このヒータの裏面側からの加熱により融雪パネルに付着した雪を溶かすようにしたことを特徴とする融雪用瓦。
【請求項２】
融雪パネルが、瓦本体の表面側に設けた凹部内に嵌入され接着剤で固定されている請求項１に記載の融雪用瓦。
【請求項３】
融雪パネルが、裏面に形成した凹部および／または凸部と、瓦本体の表面に形成した凸部および／または凹部との係合により固定されている請求項１に記載の融雪用瓦。
【請求項４】
融雪パネルが、遠赤外線を放射する炭化珪素（ＳｉＣ）を主材とする焼結体からなるものである請求項１〜３のいずれかに記載の融雪用瓦。
【請求項５】
屋根の上面に防水シートを介して断熱材が敷設され、この断熱材の上にシートヒータが設置されており、更に、このシートヒータの上には請求項１〜４のいずれかに記載の融雪用瓦がその裏面を前記シートヒータに密着するように取り付けられていることを特徴とする屋根構造。
【請求項６】
シートヒータの出力が、１５０Ｗ／ｍ２以下である請求項５に記載の屋根構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根に積もった雪を小型のシートヒータで効率よく溶かすことができ、また、設備費及び電力料金を安価なものとすることができる融雪用瓦及び屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、降雪地の住宅等に採用されている融雪屋根構造として、種々のタイプのものが知られているが、特許文献１や特許文献２に示されるように、経済性と耐久性から屋根部材の裏面側にヒータを配設した構造のものが一般的に普及している。また、例えば特許文献３に示されるように、ヒータの熱を効率よく伝導して融雪効果を高めるように屋根部材にアルミニウム板を用いたものも知られている。
【０００３】
しかしながら、従来のシートヒータを利用した融雪システムにおいては、前記シートヒータとして少なくとも３００Ｗ／ｍ２以上の出力を有するものが使用されており、融雪時にかかる電気料金が相当に高くなるという問題があった。
一方、屋根部材にアルミニウム板を用いたものは、熱伝導率が高いので融雪効果が大きく使用電気量を減らすことができるものの、陶器瓦に比べて価格が高くなるという問題や、屋根の一部にアルミニウム製の瓦が混在することになり違和感が生じて見栄えが悪くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１７７１７４号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９３４１号公報
【特許文献３】特開２００５−２０７１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記のような問題点を解決して、屋根に積もった雪を小さな出力のシートヒータで効率よく溶かすことができ、また設備費及び電力料金を安価なものとすることができ、更には屋根全体に統一感があって見栄えも優れている融雪用瓦及び屋根構造を提供することを目的として完成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本発明の融雪用瓦は、瓦本体の表面側に熱伝導率の高い板状の融雪パネルを一体的に取り付け、一方、裏面側には屋根上に設置されるシートヒータに密着可能な平滑面を形成して、このシートヒータの裏面側からの加熱により融雪パネルに付着した雪を溶かすようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
前記融雪パネルが、瓦本体の表面側に設けた凹部内に嵌入され接着剤で固定されているものとすることや、融雪パネルが、裏面に形成した凹部および／または凸部と、瓦本体の表面に形成した凸部および／または凹部との係合により固定されているものとすることができ、それぞれ請求項２及び請求項３に係る発明とする。
【０００８】
前記融雪パネルが、遠赤外線を放射する炭化珪素（ＳｉＣ）を主材とする焼結体からなるものとすることができ、これを請求項４に係る発明とする。
【０００９】
また、本発明の屋根構造は、屋根の上面に防水シートを介して断熱材が敷設され、この断熱材の上にシートヒータが設置されており、更に、このシートヒータの上には請求項１〜３のいずれかに記載の融雪用瓦がその裏面を前記シートヒータに密着するように取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
前記シートヒータの出力は、１５０Ｗ／ｍ２以下とすることができ、これを請求項６に係る発明とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、瓦本体の表面側に熱伝導率の高い板状の融雪パネルを一体的に取り付け、一方、裏面側には屋根上に設置されるシートヒータに密着可能な平滑面を形成したので、熱伝導率の高い融雪パネルが瓦本体の裏面側に密着されたシートヒータにより効率よく加熱され、この結果、融雪パネルに付着した雪が効率よく溶かされることになる。しかも、融雪パネルの熱伝導率が高いので、小さな出力のシートヒータでも十分に融雪パネルを加熱することが可能となる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明では、融雪パネルが、瓦本体の表面側に設けた凹部内に嵌入され接着剤で固定されている構造としたので、融雪パネルの取り付けを容易に行うことができる。
【００１３】
また、請求項３に係る発明のように、融雪パネルが、裏面に形成した凹部および／または凸部と、瓦本体の表面に形成した凸部および／または凹部との係合により固定されている構造とした場合も、融雪パネルの取り付けを容易に行うことができる。
【００１４】
また、請求項４に係る発明では、融雪パネルが、遠赤外線を放射する炭化珪素（ＳｉＣ）を主材とする焼結体からなるものとしたので、遠赤外線の放射作用により融雪パネルに付着した雪を効率よく溶かすことが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明では、屋根の上面に防水シートを介して断熱材が敷設され、この断熱材の上にシートヒータが設置されており、更に、このシートヒータの上には前記の融雪用瓦がその裏面を前記シートヒータに密着するように取り付けられている屋根構造としたので、屋根の任意の場所に融雪用瓦を容易に組み込むことができる。
【００１６】
また、請求項６に係る発明では、シートヒータの出力を、１５０Ｗ／ｍ２以下と小さくできるので、当初の設備費用を安くすることができ、また融雪に必要な消費電力を従来の半分以下とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】瓦本体を示す斜視図である。
【図３】本発明の瓦を屋根に設置した状態を示す要部の断面図である。
【図４】本発明の瓦の施工例を示す断面図である。
【図５】本発明の瓦の施工例を示す断面図である。
【図６】本発明の瓦を屋根に設置した状態を示す平面図である。
【図７】経過時間と瓦の表面温度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照しつつ本発明の好ましい実施の形態を示す。
図１は、本発明の瓦の一例を示す斜視図であり、図２は融雪パネルを取外した状態の瓦本体を示す斜視図である。図において、１は粘土を焼成して形成した瓦本体、２は瓦本体１の表面に形成された矩形状の凹部で、その深さは約１〜２ｃｍである。３は瓦本体１の裏面に形成された平滑面で、平滑面とすることにより、屋根上に設置されるシートヒータに密着可能とされている。なお、シートヒータについては後述する。
【００１９】
前記凹部２には、熱伝導率の高い板状の融雪パネル４が一体的に取り付けられている。この融雪パネル４は、図示のものでは、瓦本体１の表面側に設けた凹部２内に嵌入され、耐熱性のあるシリコン系の接着剤５（図３を参照）で固定されたものとなっている。
その他、融雪パネル４が裏面に形成した凹部および／または凸部と、瓦本体１の表面に形成した凸部および／または凹部との係合により固定されたものとすることもできる（図示せず）。
【００２０】
前記融雪パネル４は、熱伝導率が高く、かつ遠赤外線を放射する炭化珪素（ＳｉＣ）を主材とする焼結体からなるものである。具体的には、炭化珪素を６０〜９５ｖｏｌ％に、ガラス、粘土等のバインダを５〜４０ｖｏｌ％混合した生地を、１４００〜１５００℃で焼成したもので、例えば、２５×３０×１０ｍｍの板状等の任意の形状に成形することができる。
その他、テラヘルツ波を発する鉱石を原料とした融雪パネルとすることもできる。前記テラヘルツ波（ＴＨｚ波）は、電波と光の間に位置し、両方の性質を兼ね備えた光であり、１秒間に１兆回（＝テラ）の分子の振動をするものである。自然界の物質の中では、玄武岩、トルマリン石、金属ゲルマニウム等が高いレベルのテラヘルツ波を放射しているといわれている。このようなテラヘルツ波を発する鉱石や人工鉱石を原料として融雪パネルを成形することもできる。
【００２１】
このような融雪パネル４は、シートヒータの加熱に起因する炭化珪素の遠赤外線の放射作用により、融雪パネル４に付着した雪を積極的に溶かすこととなる。しかも、熱伝導率が高いので、シートヒータの少ない加熱にも十分に反応して即座に温まり、より効率的な融雪作用を発揮することができる。
【００２２】
次に、本発明の融雪用瓦を用いた屋根構造について説明する。
施工手順としては、融雪用瓦を設置する屋根２０の位置を特定した後、その場所に防水シート６を敷き、この防水シート６の上に断熱材７を敷設する。次いで、この断熱材７の上にシートヒータ８を固定する。なお、このシートヒータ８は、降雪センサーを有する制御器（図示せず）に接続されており、通電の制御が行われる点は、従来のシートヒータの制御と同じである。
【００２３】
次いで、シートヒータ８の上に瓦本体１をセットする。瓦本体１の裏面は平滑面３に形成されているため前記シートヒータ８と密着した状態となり、効率的な熱伝導が可能となる。次に、融雪パネル４の裏面側に接着剤を塗布した後、これを瓦本体１の表面側に設けた凹部２内に嵌め入れて固定すれば、屋根の融雪システムが完成する。
【００２４】
以上のようにして、屋根２０の上面に防水シート６を介して断熱材７が敷設され、この断熱材７の上にシートヒータ８が設置されており、更に、このシートヒータ８の上には融雪用瓦がその裏面を前記シートヒータ８に密着するように取り付けられている屋根構造を簡単に製作できることとなる。
図４は、図３に示す瓦の施工例を示す断面図である。また、図５は傾斜を設けた場合の瓦の施工例を示す断面図であり、図５において、９ａは桟木、９ｂは瓦座である。
【００２５】
本発明では、前記シートヒータ８の出力は、１５０Ｗ／ｍ２以下の小さなものを用いている。従来、融雪用瓦のシートヒータとしては一般的に３０００Ｗ／ｍ２以上のものが用いられていたのに比べて、半分以下の出力でよい。
何故なら、本発明においては、瓦本体１に熱伝導率の高い融雪パネル４が一体的に取り付けられており、この融雪パネル４の遠赤外線の放射作用により、融雪パネル４に付着した雪を積極的に溶かすからである。また、熱伝導率が高いので、シートヒータ８の少ない加熱にも十分に反応して即座に温まり、より効率的な融雪作用を奏するからである。この結果、初期に投入する設備費用が安価なものとなり、しかも融雪に必要な消費電力も半減できるのでランニングコストを大幅に低減できることとなる。
【００２６】
図６に、本発明の瓦を屋根に設置した状態を示す。
図示のものでは、融雪用瓦を屋根の軒先方向の下方部に横一列に適宜設置したものとなっている。この他、屋根の上方部や中央部に設置することもできる。また、設置する段数も１段、あるいは２段以上と任意に選択することができる。
【実施例】
【００２７】
融雪パネルを一体的に取り付けた本発明の瓦の上に雪を載せて、融雪パネル表面の温度を時間の経過とともに測定した。シートヒータは、出力が１５０Ｗ／ｍ２の小さなものを用いた。なお、このシートヒータは、融雪パネル表面の温度が３℃以上となるように制御されている。経過時間と瓦の表面温度の関係は、図７のグラフに示されるとおりであり、融雪パネル上の雪は２時間経過後に全て溶けたことが確認できた。
【００２８】
一方、比較例として、シートヒータをセットしていない瓦の上にも同量の雪を載せ、経過時間と瓦の表面温度の関係を調べた。結果は、図７のグラフに示されるとおり、時間の経過とともに限りなく０℃に近づいてゆき、２時間経過後では雪はほとんど溶けていないことが確認できた。
このように、本発明では、従来の半分以下である１５０Ｗ／ｍ２の出力のシートヒータにより、短時間でかつ少ない消費電力で融雪できることが確認できた。
【符号の説明】
【００２９】
１  瓦本体
２  凹部
３  平滑面
４  融雪パネル
５  接着剤
６  防水シート
７  断熱材
８  シートヒータ
９ａ  桟木
９ｂ  瓦座
２０  屋根
【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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【図６】
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【図７】
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