(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平葺き屋根の軒先部に、この屋根を流下する水または雪と接触するように、電熱式発熱体を内蔵した発熱板を、この発熱板の下端部が前記軒先部より突出するように固定すると共に、前記水または雪を前記発熱板上に案内するための案内部材を設けた屋根の融雪装置において、前記発熱板の表面に、水または雪を案内する斜めの筋状のガイド体を設けたことを特徴とする屋根の融雪装置。
【請求項２】
前記発熱板の表面に設けた水または雪を案内するガイド体は、この発熱体の表面を覆う金属板を膨出させた斜めの筋状の突出部であることを特徴とする請求項１記載の屋根の融雪装置。
【請求項３】
前記発熱板の下縁部に排水口を設けたことを特徴とする請求項１記載の屋根の融雪装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根の融雪装置、特に平葺き屋根の軒先に発生するツララを防止できる融雪装置に関し、後付的に簡単に取付けることができる装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
降雪量の多い地方では、屋根につもった雪の重量により家屋が倒壊したり、倒壊しないまでもその重量を負担する屋根等が破損したり、また、家屋の各部が変形してドアや押入れの扉等の動きが悪くなったりする問題がある。また、屋根につもった雪が一度に大量に落下したり、軒先で成長したツララが落下する危険性がある等の問題がある。
【０００３】
そこで屋根に金属を葺いて平坦な、あるいは平坦に近い面とし、更にその裏面に電熱式の面状発熱体を敷設した融雪装置が普及している。
【０００４】
この融雪装置は、例えば図９に示す屋根１００（平葺屋根、瓦棒屋根あるいは瓦屋根等各種の構造の屋根を含む）ように、野地板１０上に図示しないルーフイングと断熱材を積層して下地を形成し、更にこの断熱材上に電熱式の面状発熱体１１を横方向に屋根の全面に敷設している。そしてこの面状発熱体１１上に必要に応じて絶縁性シートを敷設した上に所定の位置に釘打ちして固定した後、亜鉛渡鉄板等の金属板１３で平葺き屋根を形成している。なお、瓦棒屋根の場合は瓦棒の間隔に合わせて面状発熱体１１を雨水の流下方向に敷設することもある。また、降雪量の多い地域では積雪の除去を容易にするために瓦棒を使用しない平葺き屋根が一般的に使用されている。
【０００５】
ところで、前記屋根１００の野地板１０の先端部に鼻板１０ａがＬ形に設けてあり、金属板１３の先端部と、この鼻板１０ａを覆う鼻板覆板１３ａが設けてあり、この鼻板覆板１３ａはかなりの幅がある。
【０００６】
このように構成されている屋根１００は、野地板１０上に面状発熱体１１を配置し、これを野地板１０上に固定する必要があり、また、屋根１００の表面を覆う鉄板１３と、この鉄板１３の最先端（軒先部）のものと前記鼻板覆板１３ａの上部とを板金加工によって連結させた上で、この鼻板覆板１３ａを釘で固定する必要がある。
【０００７】
特に軒先の先端部の鼻板１０ａを覆う鼻板覆板１３ａは強風による捲れを防止するために多数の釘を鼻体１０ａに対して打つ必要がある等の施工上の必要性があり、面状発熱体１１の先端（下端）と最先端に位置する鉄板１３の先端部との間に約５〜７ｃｍの距離〔Ｌ〕と、先端の野地板１０ｂの先端部〔ａ〕と、鼻板１０ａを覆う鼻板覆板１３ａの裏側〔ｂ〕の距離〔Ｍ〕との間には実質的に発熱体を設けることができず、従ってこの部分を加熱することができない。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
図９に示した構造の屋根１００のような平葺き屋根（瓦棒屋根も同様）は、前記のように面状発熱体１３を野路板１０の先端までの約５〜７ｃｍ程度の距離〔Ｌ〕と、鼻板覆板１３ａの幅の約１０〜１５ｃｍ程度の距離〔Ｍ〕には配置できないという構造上の制約があり、この部分は当然のことながら加熱できないことから、前記距離〔Ｌ＋Ｍ〕は非加熱部分であり、常時外気の温度あるいはそれ以下の温度に冷却されていることになる。
【０００９】
従って、図９に示すように屋根１００の表面を水Ｗ（あるいは雪）が流下する際は面状発熱体１１が設けてある融雪屋根の部分は加熱されて氷点以上に保たれているものの、前記距離〔Ｌ＋Ｍ〕の非加熱部分を通過する間に次第に冷却されて氷点以下となる。特に、鼻板覆板１３ａの表面を水や融けかかった雪が伝わって流下するが、この鼻板覆板１３ａは本質的に加熱できない部分であることから、水や融解中の雪がこの表面を流下する間に氷結してしまう。そしてこの氷結は図１０に示すように次第に成長して巨大なツララを形成することになる。
【００１０】
このツララは、朝晩の外気の温度差の大きな場所の屋根が最も発生し易く、次いで断熱効果が悪い屋根にも発生する。また、屋根に積った雪が昼間の温かい気温によって融けて屋根面上を流下するが、夜間の外気の温度低下と共に融雪による水が、前記のような状態で氷結してしまう。また、断熱性の悪い屋根の場合は室温の影響で雪が溶け、そして外気温度が低い場合にはこれが氷結してツララとなる。
【００１１】
前記のようり理由から、屋根１００の軒先部分、特に鼻板１０ａの表面を覆う鼻板覆板１３ａの外表面にはツララＴが発生し易い。この鼻板１０ａの部分は風が一瞬停滞し易く、流下する水は風によって吹き飛ばされ難い箇所でもある。しかもこのツララＴは、常に雪を解かして水を発生している融雪装置付の屋根においては成長し易いという問題がある。
【００１２】
このツララＴの成長過程とその形状を観察すると理解できることであるが、ツララＴは、後から追加される水や融けつつある雪等を表面に塗布するように受け止めながら成長する性質があり、時間の経過と共にこのツララＴは次第に成長して巨大なものとなる傾向がある。
【００１３】
前記のように従来の融雪装置付屋根においては、構造上の制約から軒先の先端部まで一杯に面状発熱体を配置することができず、特に鼻板を覆う金属板の部分においてはツララＴが発生し易く、これが時間の経過と共に成長して大型のものとなり、これが落下する危険性が大きい。
【００１４】
本発明は、前記融雪屋根等のツララＴが発生し易い屋根１００の本質的な問題を、特に、既設の屋根に後付け的にも簡単にツララ防止装置を設置できる融雪屋根の施工方法とその装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
また、屋根の側面にはツララＴが発生する場合があるが、このような場合にも本発明を効果的に適用できる。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る屋根の融雪装置は次のように構成されている。
【００１８】
１）本発明に係る屋根の融雪装置は、平葺き屋根の軒先部に、この屋根を流下する水または雪と接触するように、電熱式発熱体を内蔵した発熱板を、この発熱板の下端部が前記軒先部より突出するように固定すると共に、前記水または雪を前記発熱板上に案内するための案内部材を設けた屋根の融雪装置において、前記発熱板の表面に、水または雪を案内する斜めの筋状のガイド体を設けたことを特徴としている。
【００２１】
２）本発明に係る屋根の融雪装置は、前記発熱板の表面に設けた水または雪を案内する筋状のガイド体は、この発熱体の表面を覆う金属板を膨出させた斜めの突条部であることを特徴としている。
【００２３】
３）本発明に係る融雪装置の発熱板は、その下縁部に排水口を設けてこの発熱板で加熱された水を所定の場所から排水するように構成したことを特徴としている。
【００２４】
本発明は、面状発熱体を設けた平葺き屋根、あるいは既設の屋根にツララの発生を簡単に防止できる融雪装置の施工方法と、その融雪装置を提供することを特徴とするものである。
【００２５】
つまり、面状発熱体を設けてある新築の屋根、あるいは既設の屋根であっても、「後付け的」に、簡単にツララの発生を防止できる施工方法と、そのツララ発生防止装置付の屋根を提供するものである。
【００２６】
具体的には、屋根の軒先部の上面に、この軒先の先端部より僅かに突出させた状態で「発熱板」を設けたものであって、この発熱板は、屋根の発熱体を設けることができない図９における距離〔Ｌ〕の非加熱部分を発熱板で覆って水を非加熱部分に接触させないように保護し、更に鼻板の前面の距離〔Ｍ〕の非加熱部分に水が伝って流れないように、発熱板を軒先の先端部より突出させて設けることを特徴としている。
【００２７】
従って、昼間の外気の温度と日光で雪が溶けた水は、発熱板の上を流れて軒先の鼻板の部分を伝わらずに流下し、夜間に気温が低下した凍結し易い時間帯においてもその水は屋根の軒先の先端部より突出させて配置してある発熱板で氷結温度以上に温められながら流下するので、従来の屋根のようにツララを発生することが全くなく、このツララによる危険性や通行の障害の問題の発生を回避することができる。
【００２８】
特に本発明に融雪装置は、平葺き屋根の軒先部に発熱板を取付けという簡単な工事方法で完成することから、地上において、発熱板の組立や固定部材の取付作業や配線等の各種の準備作業の多くの作業を行ない、そして組立てた発熱板を屋根に揚げて、これの取付け作業を簡単な工事で行うことができるので、ツララが発生することが止むを得なかった既設の屋根の改良工事を簡単に行うことができるのである。
【００２９】
本発明は、常時、融雪して水を発生する融雪屋根の軒先部に好適に実施できるが、融雪装置を取付けてある、あるいは取付けていない屋根においても、ツララが発生する部分、例えば屋根の側面でも本発明において適用した発熱板を取付けることによって簡単に実施することができる。従って、各請求項に記載された発明の技術的範囲は勿論のこと、前記のような態様も技術的には含まれるものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の融雪屋根の施工方法と屋根の融雪装置について説明する。
【００３１】
図１（Ａ）は発熱板を破断して示す斜視図であって、この発熱板１は、金属板あるいは合成樹脂に金属粉等の熱伝導体を添加して熱伝導性を改善した合成樹脂を使用した成形体からなる偏平な箱体２の内部に床暖房装置等で使用されている面状発熱体３を収容し、この面状発熱体３の両側に配置されている電極線４ａ、４ｂをコード５と接続してある。
【００３２】
そしてこの箱体２の上面板２ａには、表面を流れる水や雪を所定方向に案内するガイド部２ｂで斜め方向に形成され、そしてこの箱体２の隅部に排水口６が開口されている。このガイド部２ｂは前記上面板２ａ上を流下する水の移動距離を長くして接触時間を増して、発熱板１の温度が水が氷結する直前の節電状態であっても、氷結させないように加熱するための配慮である。
【００３３】
図１（Ｂ）はこの箱体２の変形を示しており、この箱体２の端部の上面に連結部２ｃを突出して形成しており、この連結部２ｃで隣接する発熱板１の連結部２ｃとボルト等の締結手段を利用して連結するようになっている。この連結部２ｃの構造はこのフイン状に限定するものではなく、箱体２の両端をオス・メス状に嵌合するように加工したものであっても良い。
【００３４】
図２は本発明を適用した家屋の屋根１００Ａの概略構造の軒先部の斜視図、図３は同平面図である。
【００３５】
家屋の屋根１００Ａについて説明すると、図１０に詳細を示したように野路板１０上に図示しないルーフイングと断熱材を積層し、その上に面状発熱体１１を軒先に沿って横向きに数段、所定の間隔をおいて配置し、釘等の固定具を使用してこの面状発熱体１１を固定し、更にその上に鉄板１３（金属板）を葺いた屋根構造としている。
【００３６】
また、前記野路板１０の先端部に固定された鼻板１０ａに沿って、必要に応じて樋１２を設けて軒先より流下する雨水を排水するように構成している。そして図示していないが、この樋１２の裏面等には電熱発熱体を設けて流下する水が氷結しないように保温する構造になっている。
【００３７】
そしてこの屋根１００Ａの先端部の上面に、本発明において適用した発熱板１を配置する。更にこの発熱板１の上縁と屋根面との間の段差部を水や雪が流れるか移動するように耐候性のある合成樹脂シートや金属板等からなる案内部材７を設けて間隙を詰めて水が軒先部に伝わらないようにしてある。
【００３８】
なお、軒先に設ける複数枚の発熱板１は、なるべく間が開かないように接近させるが、場合によっては隣接する端部のみを薄肉に形成してこの部分を互いに重ねて連結するようにしたものであっても良い。
【００３９】
なお、発熱板１は、前記の構造が最も良いが、本発明はこの例に示したものに限定するものではなく、雪が溶けた水や雪を加熱できるように金属板、あるいは熱伝導の良好な合成樹脂板を使用した偏平な箱体２で、その表面を伝熱面あるいは均熱面とし、その箱体２の内部に、この箱体２を全面的に加熱できるように面状発熱体３を設けた構造のものであっても良い。
【００４０】
要するに、平葺き屋根１００Ａの軒先部にツララとなる水をなるべくこの発熱板１上を流して氷結温度以上に加熱した後に排水口６より排水させる構造のものであれば良い。
【００４１】
また、発熱板１の上面に形成したガイド部２ｂは、この発熱板１の上面を流れる水を排水口６に向けて案内するものであって、これの形状は前記のように限定するものではなく、例えば図５に示すように複数本の突条からなるガイド部２ｄ・・を並行して斜めに形成し、発熱板１上を流れる水をこれらのガイド部によって流路を長くしながら、それぞれの排水口６・・に案内して排出するように構成することもできる。
【００４２】
更に図６に示すように発熱板１の上面に複数本のガイド部２ｅを斜めに一部が上下に重なり、階段状になるように形成し、発熱板１の隅部に設けた１個の排水口６に排水するように構成しても良い。また、図７に示すように発熱板１の表面に斜めに１本のガイド部２ｆと１個の排水口６を設けても良い。
【００４３】
前記ガイド部２ｂ〜２ｆは、限定された幅の発熱板１の表面を水ないし融けかかっている雪が短時間に流下するのを防止し、できるだけ長く接触させて加熱される時間を延長するためのもので、このような機能を持つものであれば、他の形状のものであっても良い。このように加熱時間を長くすることによって温度が低い場合でも、それが水が氷結しない範囲のものであれば、節電状態で使用することができるものである。
【００４４】
本発明に係る発熱板１を瓦棒屋根に後付け的に設ける場合には、発熱板１を横長の平板状にして、瓦棒の上に配置し、屋根面を流れる水や融けつつある雪を前記発熱板１上に載せるために金属板等で形成した案内部材７を設けるのが良い。しかし、新築の家屋の場合は、この発熱板１を予め瓦棒の下部に配置することができる。
【００４５】
本発明は発熱板１を平葺き屋根や瓦棒屋根に適用するのが好ましいが、融雪用の発熱体を下面に設けた瓦葺き屋根に発熱板を設けることも可能である。
【００４６】
この場合には、瓦葺き部の先端部の下側に発熱板１を配置できる構造にする必要がある。なお、この構造については図示しないが、この発熱板１の表面に瓦の下面に合わせた凹凸を形成すると良い。
【００４７】
更に、ガソリンスタンドや体育館等の天井に使用されている金属板を凹凸状に型付けした折板屋根１００Ｂの場合は、図８に示すようにその型板の形状に合わせた折板構造に発熱板１Ａ（金属板の箱体の内部に電気式の面状発熱体を設けた構造のもの）を形成し、その屋根１００Ｂの軒先の上面あるいは軒先の下面に前記発熱板１Ａを、その先端部か屋根の先端より僅かに突出するように重ねて配置する。
【００４８】
そしてこの折板屋根１００Ｂの軒先の先端部分をこの発熱板１Ａで加熱すると共に、折板屋根１００Ｂの先端部を流下する水あるいは融けつつある雪を、一旦、この発熱板１Ａで受けて氷結しない温度に加熱しながら排水するように構成するのが良い。
（後付け施工による融雪装置）
図４は、図２と同様に野地板１０の上面に面状発熱体を敷設した既設の平葺き屋根１００Ｃからなる融雪屋根を示している。そしてこの屋根１００Ｃの軒先部３０の上面に発熱板１を配置し、その先端１ａと屋根１００Ｃの先端３０ａとの間に距離〔Ｎ〕だけ発熱板１を突出させて取付けている。
【００４９】
そしてこの発熱板１の上端の隙間にに断面三角形の部分に必要に応じて調整棒をおいた上で、屋上の防水布のような耐候性の合成樹脂シートや金属板からなる案内部材３１を設けて屋根１００Ｃ上を流れる水や雪を発熱板１上に案内して氷点以上に加熱して流下させるように構成している。なお、前記距離〔Ｎ〕は、鼻板１０ａを覆う金属板の部分に水が流れてツララを発生させない距離であり、現場において決定されるものである。
【００５０】
このように平葺き屋根１００Ｃの軒先部３０ａに、本発明において適用した凍結防止用の発熱板１を設ける施工方法は、特に、現在、ツララが成長して困っている融雪屋根に、後付け的に簡単に施工することができる点に大きな特徴がある。
【００５１】
また、本発明によれば、従来の融雪屋根の工事のように屋根の上での作業を最小にしながら、改良施工することができるものであり、極めて安全に、安価でしかも短期間に、場合によっては降雪時でも施工することができる特徴がある。
【００５２】
更に、本発明は融雪装置を設置した屋根の軒先部に好適に実施することがてきるが、ツララが発生する部分であれば、その部分に発熱板を設けるだけの簡単な工事で実施することができるものである。
【００５３】
【発明の効果】
本発明に係る屋根の融雪装置の施工方法は、平葺き屋根の軒先部に、この屋根の軒先部を流下する水や雪を受けるように発熱体を内蔵した発熱板を、その下端部を軒先部より僅かな距離だけ突出させて取付け、この発熱板の内部の発熱体の電極線を電源に接続するものである。
【００５４】
従って、軒先部を流下する水や雪は必ずこの発熱板に接触して加熱されながら流下することになり、従来は軒先に発生していたツララを、簡単な装置で防止して軒下の通行の安全性を確保できる。
【００５５】
また、本発明は、既設の融雪装置付屋根の軒先部に発熱板を所定の方法で取付けるだけの簡単な作業で、ツララが発生しない屋根に改造でき、しかも、発熱板の組立作業等の屋根上における準備作業を地上で行うことができることから、屋根の改良作業を短期間に、しかも安全に実施することができるものである。
【００５６】
なお、本発明に係る屋根の融雪装置は、発熱体を設けた既設の金属板葺きの平葺き屋根が適しているが、これに限定されるものではなく、瓦棒屋根やスレート葺き屋根、場合によっては瓦葺き屋根にも本発明の技術的思想に従って、実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の実施例の発熱板の内部を破断して示す斜視図、（Ｂ）は発熱板の端部に連結部を設けた要部を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る融雪屋根の構造を示す斜視図である。
【図３】図２に示す融雪屋根の平面図である。
【図４】後付け的に発熱板を取付けた融雪屋根の斜視図である。
【図５】別の形式の発熱板の平面図である。
【図６】別の形式の発熱板の平面図である。
【図７】別の形式の発熱板の平面図である。
【図８】折板屋根と、これに取付ける発熱板の斜視図である。
【図９】従来の融雪屋根の断面構造を示す側面図である。
【図１０】図９に示す融雪屋根におけるツララの発生状況の説明図である。
【符号の説明】
１、１Ａ  発熱板      ２  箱体      ２ａ  上面      ２ｂ  ガイド部
２ｃ  連結部      ２ｄ、２ｅ、２ｆ  ガイド部
３  面状発熱体      ４ａ、４ｂ  電極線      ５  コード
６  排水口      ７  案内部材
１０ａ  鼻板    １１  金属板      １２  樋      １３  金属板
３０  軒先部      ３０ａ  屋根の先端      ３１  案内部材
【図１】
0003752428.tif 000002
【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】
0003752428.tif 000008
【図８】
0003752428.tif 000009
【図９】
0003752428.tif 000010
【図１０】
0003752428.tif 000011