JP2000248693A - スノーダム屋根融雪装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 勾配を有する屋根の軒先部近傍に堰を設け、
堰近傍を加温するスノーダム屋根融雪構造の屋根におい
て、屋根の積雪をばらつきなく確実に検出して堰近傍の
積雪を確実に融かす、積雪検出装置の耐久性と防水性に
優れ、施工面、保守面にも有利なスノーダム融雪装置を
提供する。 【解決手段】 屋根１の軒先部２近傍に堰３を設け、堰
３を構成する立上り部４の所定高さに光電センサー５を
設け、光電センサー５のＬＥＤ光Ｌを、屋根１の勾配と
略平行に棟部６方向に向け、ＬＥＤ光Ｌが屋根１の積雪
７の側面に投光され反射光を受光して積雪７を検出し、
光電センサー５の感度調節により、検出する積雪７まで
の設定距離を調節し、積雪７を光電センサー５が検出し
たときに、屋根１の堰３近傍の屋根葺材８の下に敷設し
た発熱体９により屋根葺材８を加温して融雪する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積雪地の屋根に積
もった雪を融かす装置のなかで、勾配を有する屋根の軒
先部近傍に堰を設け、堰近傍に敷設した発熱体を、セン
サーで積雪を検出して加温し、堰近傍の積雪を融かすス
ノーダム屋根融雪装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、勾配を有する屋根の積雪を融
かす方式として、屋根全面を加温する全面屋根融雪構造
や、軒先のつららやすがもり防止のため軒先部の屋根面
を加温する軒屋根融雪構造、さらには、落雪を防止し、
すがもりやつららを防止するため、雪を堰止めて堰近傍
を加温するスノーダム屋根融雪構造などがある。

【０００３】屋根を加温する方法として、多くは通電し
て、屋根葺材の下に敷設した発熱体を発熱させて、屋根
の積雪を融かす方式が殆んどであり、実用的な自動制御
方式がないため、多くは手動制御で運転されているのが
現状である。

【０００４】このような発熱体への通電を手動制御で運
転される屋根融雪構造では、スイッチの入れ忘れにより
凍結が発生し、この凍結によりすがもりやつららが生じ
るという問題が発生すると共に、電気代が増加するとい
う問題が発生している。近年、電力の節減を目的に、降
雪センサーを設置し、降雪を検出して通電を制御した
り、積雪センサーとしての光電センサーを屋根上面に対
向して所定高さに設置し、光電センサーからの投光受光
により積雪深さを検出して通電を制御したり、特許第２
８４０５７６号に示されるように、光電的に検知する高
さの異なる第１、第２センサーを屋根上に備え、積雪の
所定量の上限と下限を検出して、作動の開始と停止を制
御する装置も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような融雪作動
のための通電制御の構造において、降雪を検出するもの
にあっては、降雪の都度、僅かな降雪があっても検出す
る一方、屋根に多量の積雪が残り、残雪が滑落しても検
出しない問題がある。また、屋根上面に対向して、セン
サーポールなどに光電センサーを設置して、積雪を検出
するものにあっては、屋根上の積雪と残雪の表面にはむ
らが生じ易く、光電センサーからの投光に対し、積雪や
残雪があるにもかかわらず、通電が停止したり、残雪が
ないのに通電を開始したり、ばらつきが生ずる問題があ
った。

【０００６】特に、スノーダム屋根融雪構造にあって
は、屋根の積雪を堰止めて、堰近傍を加温し融雪する構
造であるため、堰近傍と棟部方向の積雪状態に相異がで
ること、並びに、堰近傍を加温して融雪することによっ
て、屋根の積雪は棟部から堰方向へ滑落するが、雪温や
雪質によって滑落状態が変わり、雪の表面に凹凸や波打
ち現象が生じ易く、雪の表面から積雪深さとして検出す
る場合、全面屋根融雪構造や軒屋根融雪構造の場合の積
雪深さの検出より、ばらつきが多く発生し易い問題があ
った。

【０００７】さらに、屋根の積雪を、表面からではなく
側面から検出する構造として、屋根の妻側の一方あるい
は両側に光電センサーを設置して検出する構造も試みら
れているが、屋根の妻側の屋根面近くに設置すると、屋
根の妻側に張り出した雪庇の滑落の際、センサー装置が
押し曲げられたり、屋根面から離して設置すると、光電
センサーの検出距離との関係で、積雪が検出できないな
どの問題があった。

【０００８】また、屋根の積雪を側面から検出する構造
として、特許第２８４０５７６号に示されるような、セ
ンサー装置を屋根上に設置する構造もあるが、屋根の積
雪が少ない場合は良いが、多雪地帯においては一回の積
雪量も多く、積雪の滑落を前提とするスノーダム屋根融
雪装置では、滑落してくる屋根の積雪の重みで屋根上に
設置されたセンサー装置が押し曲げられる懸念があっ
た。

【０００９】そこで、本発明は、勾配を有する屋根の軒
先部近傍に堰を設け、堰近傍を加温するスノーダム屋根
融雪構造の屋根において、屋根の積雪をばらつきなく確
実に検出して堰近傍の積雪を確実に融かす、積雪検出装
置の耐久性と防水性にも優れ、施工面、保守面にも有利
な、スノーダム屋根融雪装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のスノー
ダム屋根融雪装置は、勾配を有する屋根１の軒先部２近
傍に勾配方向に略直角に堰３を設け、堰３近傍を加温し
て融雪するスノーダム屋根融雪構造の屋根１において、
堰３を構成する立上り部４の設定高さに光電センサー５
を設け、光電センサー５のＬＥＤ光Ｌを、屋根１の勾配
と略平行に棟部６方向に向け、ＬＥＤ光Ｌが屋根１の積
雪７の側面に投光され反射光を受光して積雪７を検出
し、光電センサー５の感度調節により、検出する積雪７
側面までの設定距離を調節し、積雪７を光電センサー５
が検出したときに、屋根１の堰３近傍の屋根葺材８の下
に敷設した発熱体９により屋根葺材８を加温して融雪す
るものである。

【００１１】請求項２の発明のスノーダム屋根融雪装置
は、屋根１の積雪７を検出する光電センサー５を、堰３
を構成する立上り部４に前面が透明なケース１０に格納
して取り付け、作動させるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１の発明では、勾配を有す
る屋根１の軒先部２近傍に勾配方向に略直角に堰３を設
け、堰３近傍を加温して融雪するスノーダム屋根融雪構
造の屋根１において、堰３を構成する立上り部４の設定
高さに光電センサー５を設け、光電センサー５のＬＥＤ
光Ｌを屋根１の勾配と略平行に棟部６方向に向け、ＬＥ
Ｄ光Ｌが屋根１の積雪７の側面に投光され反射光を受光
して積雪７を検出するので、積雪７の表面を検出する構
造よりも、確実に所定の積雪深さ以上の積雪７を必要な
ときのみ検出する。

【００１３】さらに、光電センサー５の感度調節によ
り、検出する積雪７側面までの設定距離を調節し、積雪
７を光電センサー５が検出したときに、屋根１の堰３近
傍の屋根葺材８の下に敷設した発熱体９により屋根葺材
８を加温して融雪するので、融かす必要のある積雪７が
あるときのみ、確実に作動し、融雪する。

【００１４】請求項２の発明では、屋根１の積雪７を検
出する光電センサー５を、堰３を構成する立上り部４に
前面が透明なケース１０に格納して取り付けたので、滑
落してくる屋根１の積雪７に対しても、光電センサー５
を保護し作動する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。

【００１６】図１は、スノーダム屋根融雪装置を断面で
示したもので、スノーダム屋根融雪構造として、勾配を
有する屋根１の軒先部２近傍に勾配方向に略直角に堰を
設け、堰３を構成する立上り部４は勾配方向と平行に所
定の間隔で取り付けられた複数のアングル１１で屋根１
の軒先部２で支持され、屋根１の両妻側は勾配方向と平
行に袖１２が取り付けられ、立上り部４を保持して堰３
が構成されている。なお、袖１２は、勾配と直角方向の
屋根１の長さに応じて、屋根１の両妻側のみならず、両
妻間に複数取り付けられることもある。

【００１７】堰３の立上り部４及び屋根部１３の野地板
１４の表面に発熱体９を敷設し、さらに袖１２の上面に
も発熱体９を敷設した後、その上にそれぞれ屋根葺材８
が敷設されている。

【００１８】堰３の立上り部４と袖１２が直交する隅の
屋根部１３には、屋根葺材８と野地板１４が開孔されて
排水ドレン口１５が設けられ、発熱体９の発熱によって
屋根１の積雪７が融かされた融雪水や雨水は、堰３の立
上り部４と屋根部１３の屋根葺材８の折曲部に施された
勾配によって排水ドレン口１５の方向へ流れるようにな
っている。

【００１９】排水ドレン口１５の下部には排水ドレンパ
イプ１６が連結され、排水ドレンパイプ１６は地上また
は地中まで延設され、融雪水などの排水は側溝や雨水桝
などに至るようになっており、排水ドレンパイプ１６の
中には、排水の凍結防止のため、発熱体９が垂下されて
いる。

【００２０】堰３の立上り部４に敷設される屋根葺材８
の両袖１２間１箇所には、光電センサー５を格納したケ
ース１０が嵌入取り付け可能に所定高さの位置で開孔さ
れている。

【００２１】光電センサー５は、赤外ＬＥＤ光Ｌが透過
できるように前面が赤色にして透明な樹脂製の板などで
構成されたケース１０に、ビスなどにより取り付け格納
され、ケース１０ごと屋根葺材８の開孔部１７にパッキ
ンやシール材を介してビスなどで固着され、降水降雪や
滑落してくる屋根１の積雪に対しても、充分な防水性と
強度を確保するようになっている。

【００２２】また、光電センサー５が検出する積雪７側
面までの設定距離を、光電センサー５の感度調節のねじ
部で調節する際には、ケース１０ごと屋根葺材８の開孔
部１７から取り外して、そのまま光電センサー５の感度
調節のねじ部を調節した後、再びケース１０ごと屋根葺
材８の開孔部１７へ固着できるようになっており、施工
時や保守点検時においても、足場の安定した堰３の場所
で容易に取り付け取り外しができるようになっている。

【００２３】光電センサー５は拡散反射型のもので、赤
外ＬＥＤ光Ｌを屋根１の勾配と略平行に棟部６方向に向
け、赤外ＬＥＤ光Ｌが屋根１の積雪７の側面に投光さ
れ、積雪７の側面により反射された赤外ＬＥＤ光Ｌを受
光して積雪７を検出するようになっており、光電センサ
ー５の感度調節により、反射された赤外ＬＥＤ光Ｌのレ
ベルによって、検出する積雪７側面までの設定距離を０
〜７０ｃｍの間で調節し、所定の積雪深さ以上の積雪７
を、確実に検出するようになっている。

【００２４】各々の発熱体９と光電センサー５からの結
線端末は、中継箱１８に集められた後、制御盤１９へ至
る。

【００２５】各々の発熱体９への電力供給は、電力供給
回路の概略を表した図５の電気系統図に示すように、商
用電源から供給される電力は、制御盤１９内の電源回路
２０に接続され、電源回路２０から分岐された電力は出
力回路２１と制御回路２２へ接続され、出力回路２１と
発熱体９の一方の端部が接続されている。なお、排水ド
レンパイプ１６の中の発熱体９と出力回路２１との接続
は、凍結防止のため、他の融雪のための発熱体９の接続
とは別に、制御回路２２とは独立した結線で、出力回路
２１と接続されていることが多い。

【００２６】積雪７を光電センサー５が検出したとき、
光電センサー５からの出力信号は、制御盤１９内の制御
回路２２を経て出力回路２１に伝達され、発熱体９を発
熱させ、堰３近傍の屋根葺材８を加温して、堰３近傍の
発熱体９を敷設した立上り部４と屋根部１３の範囲の積
雪７及び袖１２上面の積雪７を融かし、堰３近傍の積雪
７が、光電センサー５からの検出距離以上超えると、光
電センサー５からの出力信号が切れて、発熱体９への電
力供給が切れる。

【００２７】それから、再び、所定の積雪深さ以上有し
た状態で、屋根１に残った積雪７が滑落してくるか、あ
るいは新たに新雪が降って積雪７が形成されるまで、発
熱体９へは通電されないので、融雪を必要とする堰３近
傍のみ必要なときに効率よく融雪することができるので
ある。

【００２８】以上の実施例では、光電センサー５をケー
ス１０に格納し、屋根葺材８に開孔部１７を設けて嵌入
取り付けする例で示したが、屋根葺材８に開孔部１７を
設けずに、ケース１０を立上り部４の屋根葺材８の前面
に突出して取り付けることも可能であり、また、光電セ
ンサー５をケース１０に格納せずに、屋根葺材８の開孔
部１７への取り付け後の防水性と強度を確保して、アン
グルまたはチャンネル状の金具に光電センサー５を取り
付けて屋根葺材８に固着することも可能である。

【００２９】さらに、発熱体９について、堰３近傍に敷
設する発熱体９は、面状発熱体で図示したが、線状発熱
体など他の電熱部材を用いられることは勿論のこと、電
気的な加温手段ではなく温水パイプのような別の加温手
段を以って融雪することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、スノーダム屋
根融雪構造の屋根において、堰を構成する立上り部の所
定高さに光電センサーを設け、光電センサーのＬＥＤ光
を屋根の勾配と略平行に棟部方向に向け、ＬＥＤ光が屋
根の積雪の側面に投光され反射光を受光して積雪を検出
するので、積雪の表面を検出する構造よりも、確実に所
定の積雪深さ以上の積雪を、必要なときのみ検出して発
熱体により屋根葺材を加温することで、手動による制御
の煩わしさがなくなったのは勿論のこと、スイッチの入
れ忘れもなく、屋根の積雪や残雪に対して、ばらつきな
く確実に検出して、降雪に関係なく、必要なときのみ発
熱体により屋根葺材を加温するので、電気代などの融雪
費も軽減された。

【００３１】さらに、光電センサーの感度調節により、
検出する積雪側面までの設定距離を調節し、積雪を光電
センサーが検出したときに、屋根の堰近傍に敷設した発
熱体により屋根葺材を加温して融雪するので、融かす必
要のある積雪があるときのみ、確実に加温し融雪するこ
とで、堰近傍の積雪は確実に融雪され、堰近傍の凍結は
なくなり、積雪の滑落もスムースに行われ、屋根の融雪
が序々に効率よく行われるようになった。

【００３２】請求項２の発明によれば、屋根の積雪を検
出する光電センサーを、堰を構成する立上り部に、前面
が透明なケースに格納して取り付けたので、ＬＥＤ光が
確実に積雪の側面に投光され反射光を受光すると共に、
滑落してくる屋根の積雪に対して光電センサーを保護す
ることで、屋根上面に対向してセンサーをポールに設置
して積雪を検出するものなどより、耐久性に優れ、防水
性も向上し、施工面でも、ポールなどのセンサー取り付
け部品が不要となって、工事費が低減され、保守面で
も、屋根上の安定した堰の場所で作業でき、保守点検が
し易くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】スノーダム屋根融雪装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】図１の要部の光電センサーを示す断面図であ
る。

【図３】図１の一部透視の斜視図である。

【図４】図３を反対側から視た一部透視の斜視図であ
る。

【図５】スノーダム屋根融雪装置の電力供給回路の概略
を示す電力系統図である。

【符号の説明】

１ 屋根 ２ 軒先部 ３ 堰 ４ 立上り部 ５ 光電センサー ６ 棟部 ７ 積雪 ８ 屋根葺材 ９ 発熱体 １０ ケース Ｌ ＬＥＤ光

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 勾配を有する屋根の軒先部近傍に勾配方
   向に略直角に堰を設け、堰近傍を加温して融雪するスノ
   ーダム屋根融雪構造の屋根において、堰を構成する立上
   り部の設定高さに光電センサーを設け、光電センサーの
   ＬＥＤ光を屋根の勾配と略平行に棟部方向に向け、ＬＥ
   Ｄ光が屋根の積雪の側面に投光され反射光を受光して積
   雪を検出し、光電センサーの感度調節により、検出する
   積雪側面までの設定距離を調節し、積雪を光電センサー
   が検出したときに、屋根の堰近傍の屋根葺材の下に敷設
   した発熱体により屋根葺材を加温して融雪するスノーダ
   ム屋根融雪装置。
2. 【請求項２】 屋根の積雪を検出する光電センサーを、
   堰を構成する立上り部に前面が透明なケースに格納して
   取り付け、作動させる請求項１記載のスノーダム屋根融
   雪装置。