(57)【要約】 【課題】熱媒体循環パイプ装着の工期短縮を図り、熱伝導効率の大幅なアップと、かつ融雪用の熱の屋根材方向以外への熱損失を大きく低減すると共に、垂木等との気密性もある断熱層体で保護した融雪屋根構造を提供すること。 【解決手段】間隔を空けて垂木２を配設し、隣接する垂木２間に下地板４を嵌め込み敷設し、下地板４上に、上面を垂木２の上面と面一にし、且つ垂木２と直交して複数の仕切桟５を間隔を空けて複数の扁平矩形空間１０を形成するように配設し、扁平矩形空間１０内の下地板４上に断熱層体５を重ねて嵌め込み、垂木２及び仕切桟上 に野地板11を載せて熱供給空間を形成し、さらに断熱層体５上に熱媒体を循環させる合成樹脂製の熱媒体循環用パイプ6を蛇行させて配設固定し、野地板１１及び熱媒体循環用パイプ６に接触するように熱供給空間に熱伝導層体を充填配設したことを特徴とする融雪屋根構造としている。 【選択図】  図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
間隔を空けて垂木が配設され、隣接する前記垂木間に下地板を嵌め込み敷設し、該下地板上に、上面を前記垂木の上面と面一にし、且つ前記垂木と直交して複数の仕切桟を間隔を空けて複数の扁平矩形空間を形成するように配設し、該扁平矩形空間内の前記下地板上に断熱層体を重ねて嵌め込み、前記垂木及び前記仕切桟上に野地板を載せて熱供給空間を形成し、該熱供給空間には前記断熱層体上に熱媒体を循環させる合成樹脂製の熱媒体循環用パイプを蛇行させて配設固定し、さらに前記野地板及び前記熱媒体循環用パイプに接触するように熱伝導層体を充填配設したことを特徴とする融雪屋根構造。
【請求項２】
複数の前記扁平矩形空間に対して前記熱供給空間を連続的に、或いは間欠的に形成したことを特徴とする請求項１項記載の融雪屋根構造。
【請求項３】
前記垂木と前記熱媒体循環用パイプ又は前記熱媒体との間に水分を給湿、放湿する補助断熱層体を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の融雪屋根構造。
【請求項４】
前記熱伝導層体は、鉄、ステンレス、アルミニューム等の熱伝導素材からなる短尺金属屑を線状あるいは網状に構成したことを特徴とする請求項１から３項記載のいずれか１項記載の融雪屋根構造。
【請求項５】
前記熱供給空間を少なくとも屋根の軒先近傍に配設された前記扁平矩形空間に形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の融雪屋根構造。
【請求項６】
前記熱供給空間には、前記熱媒体循環パイプの供給パイプ、帰還パイプを交互に配設したことを特徴とす請求項１から４のいずれか１項に記載の融雪屋根構造。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、住宅等の屋根下地部分に合成樹脂製の熱媒体循環パイプを配設し、その熱媒体循環パイプと熱伝導層体及び野地板とを直接に接触させて屋根材上の雪を効率よく溶かすようにした融雪屋根構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅等の屋根の融雪構造としては、屋根材の全面、又は軒先に熱伝導体に温水等の熱媒体パイプを配設したもの、面状発熱体を配設したもの、及び温風等を用いた屋根融雪構造が知られている。（例えば、特許文献１〜４参照）
【０００３】
【特許文献１】登録実用新案第３０１２３５２号公報
【特許文献２】特許公開平５−５９８４５号公報
【特許文献３】特許公開２００４−１００１５８号公報
【特許文献４】実用新案公開７−２１９２９号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の屋根融雪装置は、垂木間にステンレス製の支持金具を設け、これに銅製のシームレス熱媒体パイプをパイプ埋め込み溝を有する断熱層を配置し、屋根材と上記熱媒体パネル間に熱伝導パネルからなる構造であるが、施工が複雑で工期が掛かり、かつ屋根材が薄い熱伝導パネルを介して直接的に合成樹脂からなる断熱材と接触しているため断熱層の肉やせが生じ、雪の荷重で沈降する危険性や面倒なパネル埋め込み溝の形成があり、及び熱伝導パイプが銅等の高価な材料からなり極めて経済的に不利と成るばかりでなく、鉄製の熱伝導パネルと銅製の熱伝導パイプとの間で電蝕を生じる危険性がある融雪屋根構造である。
【０００５】
さらに、特許文献２に記載の融雪屋根構造は、断熱層の上に熱媒体パイプを有し、かつ熱伝導性のバックアップ兼熱分散層として機能する裏打板を設けているが、コンクリート板、スレート板は熱伝導性もあるが重く、かつ熱容量が大きく、蓄熱に長時間を要し、その上、熱媒体パイプの裏打板への配設が容易でなく、エネルギー消費や融雪までの時間が掛かり過ぎ、しかも熱媒体パイプ間の接続が複雑となる等の問題がある。
【０００６】
また、特許文献３に記載の融雪屋根は屋根材の下面と下地材の上面に間に配設される面状発熱体は、面状発熱体自体高価であり、エネルギー変換率も悪く、維持費が高価になる不利がある。さらに、特許文献４に記載の屋根融雪は屋根材の上に配設したパイプを介して温風を屋根面に噴き出すが、その融雪効率が極めて悪く、エネルギー代等から実用に適さないと思われる大きな問題があった。
【０００７】
この種、融雪屋根構造では、施工が簡単で維持エネルギー代が安く、熱効率の良い温水等の液体を通す熱媒体パイプが接続容易な熱融着素材型のパイプ、またはシームレスパイプであると共に、屈曲が容易で設置場所、位置に余り左右されず装着作業の能率が高く、熱効率のアップと工期の短縮が要望されている。
そこで、この考案では、熱媒体循環パイプ装着の工期短縮を図り、熱伝導効率の大幅なアップと、かつ融雪用の熱の屋根材方向以外への熱損失を大きく低減すると共に、垂木等との気密性もある断熱層体で保護した融雪屋根構造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】
【０００８】
本考案はこの目的を達成するため、間隔を空けて垂木を配設し、隣接する垂木間に下地板を嵌め込み敷設し、下地板上に、上面を垂木の上面と面一にし、且つ垂木と直交して複数の仕切桟を間隔を空けて複数の扁平矩形空間を形成するように配設し、扁平矩形空間内の下地板上に断熱層体を重ねて嵌め込み、垂木及び仕切桟上 に野地板を載せて熱供給空間を形成し、さらに断熱層体上に熱媒体を循環させる合成樹脂製の熱媒体循環用パイプを蛇行させて配設固定し、野地板及び熱媒体循環用パイプに接触するように熱供給空間に熱伝導層体を充填配設したことを特徴とする融雪屋根構造としている。
【考案の効果】
【０００９】
本考案にかかる融雪屋根構造によれば、隣接する垂木と、下地板と、隣接する仕切板とで扁平矩形空間を形成し、この扁平矩形空間内に断熱層体を敷き詰め、その上面に合成樹脂製の熱媒体循環用パイプを蛇行して配設し、このパイプ上に熱伝導層体を充填配設し、野地板で上方を塞ぎ、熱供給空間を形成したので、融雪用の供給熱は野地板を通して屋根材方向へ集中的に伝導でき、効率的に雪を溶かし且つ電蝕を起こさず長持ちするという利点がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、図面を用いて本考案に係る融雪屋根構造の一実施例について詳細に説明する。図１は本考案に係る融雪屋根構造を示す概略断面図、図２は本考案に係る融雪屋根構造の屋根材等を除去した熱媒体循環パイプの配設例を示す概略斜視図、図３は本考案に係る融雪屋根構造を用いた屋根の一例を示す斜視図、図４は本考案に係る融雪屋根構造の図１と同様な他の実施例を示す断面図である。
【００１１】
図中、１は、本考案に係る融雪屋根構造であり、図３に示すように屋根Aの軒先部Bにのみ配置した場合を示すものである。即ち、図１は図３のイーイ線における断面図であり、図示しない桁に互いに平行に斜行して垂木２を掛け渡し、その垂木２の側壁２ａに当て木３を固定し、隣接する垂木２間に下地板４を嵌め込み当て木３上に固定し、その下地板４上に、垂木２に直交して隣接する垂木２間に仕切桟５ａを間隔を空けて複数の扁平矩形空間１０を形成するように配設し、この扁平矩形空間１０を連続にあるいは間欠的に選択し、そこに断熱層体５を隙間無く嵌合配設し、断熱層体５上に熱媒体循環パイプ６を蛇行させて往復のループに配置した熱媒体循環パイプ路７を設け、この熱循環パイプ６を装着具８で固定し、熱媒体循環パイプ６間及びその上に熱伝導層体９を充填配設して熱供給空間１０ａを形成し、さらに野地板１１と防水シート１２と屋根材１３とを被せて融雪屋根構造１を構成したものである。
【００１２】
以下に、詳しく説明する。垂木２は、野地板１１、防水シート１２及び屋根材１３を支えるため、矩形断面の長辺を縦に配置して斜行させている。垂木２の先端は、図２，３に示すよう鼻隠し７で覆い隠されている。下地板４は、防水合板等から成り、断熱層体５を載置するものであると共に、熱循環パイプ６が所定位置に収まるように装着具８で押さえ、両端部を釘等の固定部材Ｃで固定するのに役立っている。
【００１３】
断熱層体５は合成樹脂発泡体、例えばポリスチレン発泡板、ポリウレタン発泡板、ポリエチレン発泡板等の一種からなり、垂木２間の機密性と断熱性を確保して室内外からの湿気や空気の循環を防止、又は抑制するものであり、約２０mm位以上の厚さで密度的にも機械強度と断熱性、及びコストから発泡倍率が約２０〜４０倍位のものを用いる。
【００１４】
熱媒体循環パイプ６は、各垂木２で区分された断熱層体５の上面に例えば図１，２に示すように連続して配置して温水等の熱媒体の供給路６ａと帰還路６ｂの往復を形成する熱媒体循環パイプ路を構成するものである。さらに説明すると、熱媒体循環パイプ６は、屈曲可能な合成樹脂製、例えばポリエチレン、ポリブデン等の一種からなり、熱融着シームレス状構造体又は一本もので熱媒体循環パイプ路を形成している。これにより温水等の熱媒体漏れや施工の簡素化、及び熱媒体循環パイプ６の正確な位置への修正が容易となり設計どうりの熱媒体循環パイプ路の形成を容易にし、かつ装着具８による固定により装着が簡単に行える。
【００１５】
また、熱媒体循環パイプ６と熱伝導層体９との接触があっても、電蝕の危険性が全く無く、下記する金属屑から成る構成材と密着でき、熱伝導効果をアップするのに有用である。なお、装着具８はバンド状の金属製、又は樹脂製で熱循環媒体パイプ６の外周を挟持し、その両端部を釘等の固定部材Cで下地板４と一体に固定するものである。
【００１６】
熱伝導層体９は、熱媒体循環パイプ６からの熱を効率よく野地板１１、防水シート１２を介して屋根Ａに伝導するための蓄熱層であり、その熱伝導素材９ａとしては廃材等の線状、網状物の短尺金属屑、例えば鉄、ステンレス、アルミニュームの１種、又は２種以上を混合し、これを図５に示すような袋１４に詰めたものを積層し、あるいは、バラのままのものをばらまき（分散）、堆積、詰め込み、敷設等のいずれかの手段を介して積層した構成である。
【００１７】
さらに、熱伝導層体9は垂木２の側面2aと下地板４の上面に設けられた断熱層体５の上面と野地板１１下面との間の扁平矩形空間１０には、断熱層体５に固定された熱媒体循環パイプ６の上に、あるいは熱媒体循環パイプ6配設空間に熱供給空間１０ａが形成されている。また、熱伝導層体9は、熱伝導素材9aを充填等して形成し、必要により圧縮し、熱伝導素材９aと熱媒体循環パイプ６とを密着させて熱伝導効率を向上させる。
【００１８】
野地板１１は、合板、スレート板、木毛セメント板、シージングボード、ざら板等の1種を用いるものである。防水シート１２は、アスファルトフェルト、その他の合成樹脂シート等の1種以上からなり、屋根材１３に対する２次防水層として機能するものである。
【００１９】
屋根材１３は融雪のための熱分散層と熱伝導層として機能するものであり、例えばカラー鋼板、チタン鋼板、銅板、ステンレス板、アルミニューム板、クラッド鋼板等の金属板を所定の形状に成型して野地板１１の上面と接触面積が増加するように葺設するものである。また、屋根材１３は、スレート板、アスファルトシングルの板状のものを用いることもできる。
【００２０】
次に、本考案に係る融雪屋根構造１は、例えば、図３に示すように切り妻型の屋根Aに多数の扁平矩形空間１０を有しており、扁平矩形空間１０の屋根Ａの軒先Ｂに位置する部分にのみ熱供給空間１０ａを形成している。具体的に寸法を例示すると、垂木２は高さ約９０mm、幅４５mmの矩形断面を呈した長尺もので、ピッチ４５５mmで並列に斜行配設されており、固定された各垂木２の高さ方向下端から２０mm位に断面２０mm角の長尺である当て木３を各垂木２の下端と平行に固定されている。
【００２１】
当て木３の上には、厚さ約１２mm程度の合板から成る下地板４が垂木２間にほぼ隙間無く嵌合敷設固定され、下地板４の上面に厚さ約２０mmからなるポリスチレン樹脂発泡体からなる断熱板を裁断して垂木２間に形成された扁平矩形空間１０に嵌合させて断熱層体５を形成している。また、図２に示すように隣接する垂木２間に形成された扁平矩形空間１０を垂木２の長手方向に直交して仕切る仕切板５ａを間隔を持って配設している。このようにして、扁平矩形空間１０の空気の漏洩を防止、抑制している。
【００２２】
次に、ポリブデン樹脂から成る約１４mmψの熱媒体循環パイプ６を例えば、図示しないが屋内から屋根Aの一妻側の軒先B近傍端で下地板４、及び断熱層５を貫通して立ち上げ、軒先B全体に熱媒体循環パイプ６を配設している。熱媒体循環パイプ６は、図２に示すような供給パイプ６ａ、帰還パイプ６ｂからなっており、これらを例えばU字が繰り返すように交互に配管して熱効率の有効活用により効率をアップさせている。このためにループ状の第一段目の熱媒体循環パイプ路６、その上に第二段目の熱媒体循環パイプ路６のように軒先近傍全体に配設してる。
【００２３】
なお、熱媒体循環パイプ６が垂木２間を越えるそれぞれの位置には、上記パイプ６の直径より深く切り欠いて熱媒体循環パイプ６が野地板１１によって押し潰されないように収納溝２ｂが刻設されている。
【００２４】
また、断熱層体５上には、熱媒体循環パイプ６の配置後、装着具８で上記パイプ６の位置が変化しないように断熱層体５を貫通して下地板４に適宜間隔で固定する。これは熱伝導層体９を形成する時の積層、又は温水圧等で上記パイプ６の位置が大幅に変化するのを防止して常時安定した熱伝導で融雪ができるようにするためのものである。
【００２５】
次に、熱伝導層体９を形成するには、断熱層体５と垂木２間、熱媒体循環パイプ６間に熱伝導素材９a、例えば直径約0,３mm程度、長さ１〜20mm位の鉄線屑、又は金属線網をばらまいたり等して扁平矩形空間１０が少なくともある程度充填されるように敷設、積層する。なお、熱媒体循環パイプ６は熱伝導素材９aで破損されないように、またバラバラにならないように、図５のように熱伝導素材または合成樹脂財からなるネット状袋１４に入れるようにしても良い。
【００２６】
このように構成した垂木２上には、野地板１１を敷設固定し、その上に防水シート１２を装着し、第２次的な防水層を形成し、その上に屋根材1３を軒先Bから一文字葺きにより順次葺設して屋根Aを構成する。
【００２７】
以上説明したのは、本考案に係る融雪屋根構造の最良の形態である。前記した各部材の寸法は用途に応じて選択できるものであり、例えば、図４に示すように熱伝導層体９を扁平矩形空間１０の全部でなく、垂木２と熱媒体循環パイプ６との間に湿気を吸放湿する特性のある珪藻土の粉末やブッロク等を充填して補助断熱層体５ｂを形成して結露等による熱伝導層体９の腐食を抑制、又は防止することもできる。また、図5に示すように物の袋１４に変形可能に熱伝導素材9aを収納して熱媒体循環パイプ６間に介在、もしくは図示しないが熱媒体パイプ６を収納、配設した熱伝導層体９を構成することもできる。さらに、熱媒体循環パイプ６の配設分布、例えば、図6に示すように配置したり、或いは図示しないが熱媒体循環パイプ６の数や、配設はU字以外とすることもできる。
【００２８】
この融雪屋根構造は、状態で組み込まれ設置されているものではあるが、積雪があった場合あるいは予想されるときに使用される。積雪があった場合に、熱媒体循環パイプ６に熱媒体である例えば温水を流すと、熱媒体循環パイプ６から熱伝導層体９に伝熱され、熱供給空間１０ａを暖め、ここから野地板１１に伝熱され、野地板１１の熱が屋根材１３を暖め、その上の雪を溶かす。 熱媒体循環パイプ６からの熱は、断熱層体５により下地板４の方向には、ほとんど伝達されず、 熱供給空間１０ａを暖める。すなわち、先の熱伝導層体９の内外の空気、例えば熱伝導素材９a間の空気を暖め、野地板１１を暖める。
熱循環パイプ６は、屋根Ａの全体に配設することなく、軒先Ｂ部分に配設するだけで順次上から降りてくるので十分な役目を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本考案に係る融雪屋根構造の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】本考案に係る融雪屋根構造の屋根材等を除去した熱媒体循環パイプの配設例を示す概略斜視図である。
【図３】本考案に係る融雪屋根構造を採用した屋根の一例を示す部分斜視図である。
【図４】本考案に係る融雪屋根構造の図１と同様な他の実施例を示す概略断面説明図である。
【図５】本考案に係る融雪屋根構造に使用する熱伝導層の他の実施例を示す斜視図である。
【図６】本考案に係る熱媒体循環パイプの他の配設例を示す概略配置説明図である。
【００３０】
１    融雪屋根構造
２    垂木
３    当て木
４    下地板
５    断熱層体
５ａ   仕切桟
６    熱媒体循環パイプ
７    鼻隠し
８    装着具
９    熱伝導層体
１０   扁平矩形空間
１０ａ 熱供給空間
１１   野地板
１２   防水シート
１３   屋根材
Ａ    屋根
Ｂ    軒先
【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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