JP2000274020A - 家 屋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローコストでクリーンな熱エネルギーを用い
て融雪を行える家屋とすること。 【構成】 ヒートパイプＤの下端部を地下に形成した集
熱空間Ｂに、上端部を屋根材裏面付近Ｃに配置し、ヒー
トパイプＤにより地下の熱を屋根材３に伝導、伝搬して
融雪を行う家屋Ａとしたので、暖かい地下の熱をそのま
ま融雪に利用でき、融雪のための特別なエネルギーを必
要とせず、クリーン・安全で省エネルギー性に富む家屋
Ａとなると共に、ヒートパイプＤの配設は従来の融雪形
式に比べ容易で施工性、メンテナンスフリーに富む家屋
Ａとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下に形成した集
熱空間の熱を屋根材裏面付近にヒートパイプにより伝導
させることにより、融雪を行う家屋に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根面を融雪する家屋としては、
例えば、屋根下地上にパイプを配設し、パイプ内をボイ
ラを介して温水等を循環させて融雪を行うパイプ敷設循
環型融雪の家屋や、屋根下地もしくは屋根材上に電気抵
抗を利用して発熱する面状発熱体等を設置して融雪する
面状発熱型融雪家屋が一般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術のような家屋では、循環型や面発型の両者とも、それ
ぞれ融雪を行うための別途エネルギーを必要とするの
で、ランニングコストが発生してしまうものであった。
さらに、パイプ配管や、面状発熱シートの敷設や配線等
その設置には費用と時間がかさみ、施工性等に課題があ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために、ヒートパイプの一端部を家屋内もし
くは家屋付近の地下に形成した集熱空間に、他端部を屋
根材裏面付近に配置し、ヒートパイプにより地下の熱を
屋根材に伝導して融雪を行う家屋としたので、年間を通
じて約１５〜１７℃前後と安定した温度の地下の集熱空
間の熱をそのまま融雪に利用でき、融雪のための特別な
エネルギーを必要とせず、クリーン・安全で省エネルギ
ー性に富む家屋となると共に、ヒートパイプの配設は従
来の融雪形式に比べ容易で施工性、メンテナンスフリー
に富む家屋を提案するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に図面を用いて、本発明に係
る家屋Ａについて詳細に説明する。図１は家屋Ａの代表
例を断面図で示す説明図、図２は地下αに形成した集熱
空間Ｂ、軒先の屋根材裏面付近Ｃ、またこれらを結ぶヒ
ートパイプＤを拡大して示す説明図である。

【０００６】集熱空間Ｂは例えば図１、図２に示すよう
に、家屋Ａの建家内、もしくは隣接する敷地内の地下α
に穴を掘削することにより形成するものである。集熱空
間Ｂは地下αにおける年間を通じて約１５〜１７℃前後
の安定した熱を集熱、供給する部分であり、後記するヒ
ートパイプＤにより屋根材裏面付近Ｃに熱を伝導させる
ものである。なお、穴の深さは約３〜６ｍ位、穴の径は
任意である。

【０００７】また、集熱空間Ｂの外周部分、すなわち、
地下αとの境界部分には、防水・防湿と蓄熱を兼ねた防
水蓄熱層１を形成するものである。この防水蓄熱層１は
例えば、コンクリート、モルタル、ＰＣ板、ＡＬＣ板等
からなり、熱伝導性と蓄熱性に優れた素材が好ましいも
のである。また、防水蓄熱層１の外側、もしくは内側
に、各種防水シート等（図示せず）を一体に積層して形
成することもできる。

【０００８】さらに、集熱空間Ｂには後記するヒートパ
イプＣの下端部である吸熱部６が位置するものであり、
集熱空間１内にて地熱を吸熱し利用することで冬季の場
合に屋根に積もった雪の融雪熱として利用するものであ
る。また、地面βと集熱空間Ｂとの境界部には、集熱空
間Ｂ内の熱を外部に逃がさないように、気密かつ防水性
向上のため防水断熱蓋２を形成するものである。

【０００９】屋根材裏面付近Ｃとは例えば図２に拡大し
て示すように、軒先部における屋根材３の裏面を指し示
すものである。すなわち、図２、図３に示すように屋根
の軒先部の垂木４間に放熱部材５を配置し、この放熱部
材５にヒートパイプＤの上端部である放熱部７を介在さ
せるものである。

【００１０】放熱部材５は例えばモルタル、コンクリー
ト等の無機系放熱材や、銅板、アルミニウム板等の金属
系放熱材等からなり、熱伝導の良い材料からなるもので
あり、ヒートパイプＤによってもたらされる熱を広範囲
に伝搬させ、屋根材３裏面部に放熱し、融雪するもので
ある。

【００１１】ヒートパイプＤは例えば、図４（ａ）、
（ｂ）に示すように、筒状の熱伝導率に富む素材（例え
ば銅）の内部に、液体（例えばフロン）を充填したもの
であり、内部の液体の潜熱を利用し、一端部を加温もし
くは冷却すると、パイプ全面が均一に加温、もしくは冷
却される一般的なものである。なお、潜熱を利用するた
め、少なくともヒートパイプＤは垂直方向に傾斜させて
設置するものである。

【００１２】さらに、ヒートパイプＤはその下端を集熱
空間Ｂに、上端を屋根材裏面付近Ｃの放熱部材５に配設
することにより、ヒートパイプＤにて集熱空間Ｂの熱を
屋根材３に伝導して融雪を行うものである。また、暖か
い集熱空間Ｂの熱をそのまま融雪に利用できるので、融
雪のための特別なエネルギーを必要とせず、クリーン・
安全で省エネルギー性に富む家屋Ａとなるものである。

【００１３】さらに、図４（ｃ）に示すように、ヒート
パイプＤの中間部分外周、すなわち、集熱空間ＢＣと屋
根材裏面付近Ｃに位置する吸熱部６および放熱部７の端
部以外の部分は、断熱材８にて被覆するのが好ましいも
のである。これは、集熱空間Ｂの熱を効率よく屋根材３
裏面まで伝導させるためであり、断熱材８にて被覆する
ことによりヒートバイプＤの中間部分での熱放出による
欠損を防止する働きがある。

【００１４】なお、図１、図２において、９は基礎、１
０は土台、１１は柱、１２は外壁材、１３は軒桁、１４
は軒天板、１５は当木材を示すものであり、一般的な木
造家屋の構造である。また、図３において１６は梁、１
７は束、１８は母屋、１９は棟木を示すものである。

【００１５】

【その他の実施の形態】以上説明したのは、本発明に係
る家屋Ａの一実施例であり、図５〜図９に示すような家
屋Ａとすることもできる。

【００１６】すなわち、図５は放熱部材５の外周にも断
熱材８を形成したものであり、熱欠損を防止し、効率よ
く屋根材３に伝搬できる家屋Ａとした例である。

【００１７】図６、図７はヒートパイプＤの上端部であ
る放熱部７を放熱部材５に沿って平行に屈曲させた例で
あり、効率よく放熱部材５に熱伝搬させることができる
家屋Ａの例である。

【００１８】図８、図９は集熱空間Ｂの底部に蓄熱材２
０を介在させて、蓄熱量を増加させた例であり、特に図
９では蓄熱材２０として割ぐり石を用いた家屋Ａの例で
ある。勿論、個々に図示した家屋以外にも、これらを各
々組み合わせた家屋Ａとすることもできる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る家屋
によれば、ヒートパイプの下端部を地下に形成した集熱
空間に、上端部を屋根材裏面付近に配置し、ヒートパイ
プにより集熱空間の熱を屋根材に伝導して融雪を行う家
屋としたので、地下の暖かい熱をそのまま融雪に利用で
き、融雪のための特別なエネルギーを必要とせず、クリ
ーン・安全で省エネルギー性に富む。ヒートパイプの配
設は容易で施工性、メンテナンスフリーに富む。等の効
果、特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る家屋の代表例を示す説明図であ
る。

【図２】本発明に係る家屋の代表例を示す説明図であ
る。

【図３】本発明に係る家屋の代表例を示す説明図であ
る。

【図４】ヒートパイプの代表例を示す説明図である。

【図５】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。

【図６】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。

【図７】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。

【図８】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。

【図９】本発明に係る家屋のその他の例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 家屋 Ｂ 集熱空間 Ｃ 屋根材裏面付近 Ｄ ヒートパイプ α 地下 β 地面 １ 防水蓄熱層 ２ 防水断熱蓋 ３ 屋根材 ４ 垂木 ５ 放熱部材 ６ 吸熱部 ７ 放熱部 ８ 断熱材 ９ 基礎 １０ 土台 １１ 柱 １２ 外壁材 １３ 軒桁 １４ 軒天板 １５ 当木材 １６ 梁 １７ 束 １８ 母屋 １９ 棟木 ２０ 蓄熱材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートパイプの一端部を地下に形成した
   集熱空間に、他端部を屋根材裏面付近に配置し、ヒート
   パイプにより地下の熱を屋根材に伝導して融雪を行うこ
   とを特徴とする家屋。