JP2014152537A - Quick heat roof snow melting heater panel - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy saving heater panel laid on an existing iron plate roof.SOLUTION: A quick heat snow melting heater panel uses carbon steel in which an electrical conduction heating element has a property decreased in resistance temperature coefficient and increased in current value according to rise in heating temperature and which has a carbon content of 0.01%-0.2%. The heater panel is laid on an inclined roof surface between seams of an existing sheet metal roof with the inclined direction as a longitudinal direction, has fixing means for holding and fixing snow sliding prevention means and a seam part on an upper surface, and controls an input time and an overcurrent electrically.

Description

屋根の融雪ヒーターの形状・構造と制御方法に関する。   The present invention relates to a shape and structure of a snow melting heater for a roof and a control method.

従来の屋根融雪システムは屋根材の下に格納し軒先のすが漏りの原因となる氷提やツララを融雪するルーフヒーター等が主流をなしていた。ルーフヒーターは未設置の既設屋根に対しては屋根材(長尺鉄板)を切断、又は捲り上げてルーフヒーターを敷設後、再度、屋根材(長尺鉄板)を元に戻すと言った施工がなされていた。   Conventional roof snow melting systems are mainly used for roof heaters that melt under ice roofs and icicles that are stored under the roofing material and cause leakage at the eaves. For roof heaters that have not been installed, the roof material (long iron plate) is cut or rolled up, and after laying the roof heater, the roof material (long iron plate) is put back again. It was made.

従来技術の開示として次のようなものがある。特開平9−88255号公報において、面状発熱体カーボンフィルムは新設する金属屋根材の裏面に固定して、電気入力を順次、次の面状発熱体単体へと僅少間隔にて移行させ、又、二次側の入力電圧を変化させることにより、発熱量の増減を可能 ならしめるカーボンフィルム(ブチル系黒煙ゴムシート)を用いて融雪する事が構成開示されている。   The following is a disclosure of the prior art. In JP-A-9-88255, a sheet heating element carbon film is fixed to the back surface of a newly-installed metal roof material, and electric input is sequentially transferred to the next sheet heating element alone at a slight interval, or In addition, it is disclosed that snow melting is performed using a carbon film (butyl-based black smoke rubber sheet) that can increase or decrease the calorific value by changing the input voltage on the secondary side.

また、特開2008−240264号、特開2006−336415号公報において、屋根用融雪装置及びその施工方法としてヒーター固定金具が開示されている。
また、特開2006-324219号公報に発熱体にステンレス鋼が用いられた記載がある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-240264 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-336415 disclose a heater fixing bracket as a snow melting device for a roof and a construction method thereof.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-324219 discloses that stainless steel is used for the heating element.

特開平9-88255号 公報JP-A-9-88255 特開2008−240264号 公報JP 2008-240264 A 特開2006−336415号 公報JP 2006-336415 A 特開2006−324219号 公報JP 2006-324219 A

ルーフヒーターの場合、軒先の屋根板金切断処理加工や板金を捲り上げた時の跡が経年劣化して金属疲労の裂け目が出来、すが漏り・雨漏りが発生するトラブルの要因となっていた。軒先のみのヒーター敷設にしても熱源の上の屋根材が金属製のため電気を切ると融雪水が冷えた鉄板につかまり氷結し電気を再入力しても氷と鉄板部の間に空気層が出来、融雪効果が無くなりその為、電気が切れずイニシャルコストが掛かり過ぎる欠点があった。さらに、屋根の全面的融雪ヒーターの設置に おいては、屋根材を張り替えて、その裏に固定しなければならず、別途、設備費がヒーターの敷設 費以外にかかった。さらに、電気量も多くを要し一般的流布用件の手軽さに欠けていた。   In the case of a roof heater, the roof sheet metal cutting processing of the eaves and the trace when the sheet metal is rolled up deteriorates over time, resulting in a tear of metal fatigue, which causes troubles such as leakage and rain leakage. Even if the heater is installed only at the eaves, the roofing material above the heat source is made of metal, so when electricity is turned off, the melted snow water is caught on the cold iron plate and freezes, and even if electricity is re-input, there is an air layer between the ice and the iron plate part. As a result, the snow melting effect is lost, so there is a disadvantage that electricity is not cut off and the initial cost is too high. In addition, when installing the snow melting heater on the entire roof, the roofing material had to be replaced and fixed on the back, and the equipment cost was in addition to the heater installation cost. In addition, it required a lot of electricity and lacked the ease of general distribution.

特許文献1の特開平9-88255号では、面状発熱体を用い、電気入力を順次、次の面状発熱体単体へと僅少間隔にて移行させながら融雪する入力システムが開示されているが、一次側の電圧を変圧器にて発熱体(ブチル系黒煙ゴムシート)の抵抗値に合わせて入力電圧を増減させるわずらわしさがあり、屋根面の雪荷重がこの発熱体の抵抗値に影響を与え発熱温度にムラが生じていた。
また、ヒーターの固定については、特許文献2の特開2008―240264号は、傾斜方向に長尺のパネル押さえアームを馳部の上に配し2つの狭持片で馳部を狭持する固定方法が開示されている。この発明においては、屋根の軒先部に設置されている面状ヒーターは馳の上に敷設されて鉄板の平面部と馳部との高低差(15mm)に密着性が無く突風等による飛翔不安があった。馳
部に狭持される固定金具のボルトに上から挟み込む逆U字型の構成は施工的に手軽ではあるが穴 にボルトが挿通される構造でない為、狭持本体とは一体化されず強度的な確実性に不安があった 。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-88255 of Patent Document 1 discloses an input system that uses a sheet heating element and melts snow while sequentially transferring electric input to the next sheet heating element alone at a slight interval. There is a hassle to increase or decrease the input voltage by adjusting the primary side voltage to the resistance value of the heating element (butyl black rubber sheet) with a transformer, and the snow load on the roof surface affects the resistance value of this heating element The heat generation temperature was uneven.
Regarding fixing of the heater, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-240264 of Patent Document 2 is a fixing in which a panel pressing arm that is long in the inclination direction is arranged on the collar part and the collar part is sandwiched by two sandwiching pieces. A method is disclosed. In this invention, the planar heater installed in the eaves part of the roof is laid on the fence, and there is no adhesion in the height difference (15 mm) between the flat part of the iron plate and the saddle part, and there is a fear of flying due to gusts or the like. there were. The reverse U-shaped configuration that is sandwiched from above by the bolts of the fixtures that are clamped by the heel is easy in construction but is not a structure that allows bolts to be inserted into the holes. I was worried about the certainty.

また、特許文献3の特開2006−336415号では、複数の電熱ボードを折りたたみ構成とし、係合孔にフックやワイヤー・ロープ等にて固着する実施例が開示されている。また、これまでのほとんどの電熱ボードの融雪面は融雪熱を伝える構成のみなされていた。融雪ヒーター面の構成ほとんどが、融雪機能を持って了とされてきた。その為、発熱時において融雪水となった時の積雪滑落に対しては単に雪止め具を別枠にて強化する旨のコスト増として一般的構成がなされて、2次的に発生していたトラブル(落雪)に対して防止する発想が無かった。
最後に、特許文献4の特開2006−324219号公報の請求項4において「前記発熱体シートがステンレス鋼シートであることを特徴とする床暖房シートヒータ製造方法」が開示されている。この発明は、ラミネートにて被覆された発熱体は「耐食性の高い」ステンレスシートとしての概念であり、また、その段落番号0030において、「雌型21aの幅寸法W1及び隣接間隔D1は最終形成される蛇行した発熱体2の全抵抗値から決定されるものである」と記載されており、これは、発熱素材であるステンレス鋼を抵抗体として耐腐食性のみ重視した発想であり、本発明における請求項1に記載した発想基盤と競合する発明ではない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-336415 of Patent Document 3 discloses an embodiment in which a plurality of electric heating boards are configured to be folded and fixed to the engagement holes with hooks, wire ropes, or the like. Moreover, the snow melting surface of most electric heating boards so far has only been configured to transmit snow melting heat. It has been assumed that most snow melting heater surfaces have a snow melting function. For this reason, a general configuration has been made as an increase in the cost of simply strengthening the snow stopper in a separate frame for the snow slide when it becomes snowmelt water at the time of heat generation. There was no idea to prevent (falling snow).
Finally, in claim 4 of Japanese Patent Laid-Open No. 2006-324219 of Patent Document 4, “a method of manufacturing a floor heating seat heater, wherein the heating element sheet is a stainless steel sheet” is disclosed. In the present invention, the heating element covered with the laminate is a concept as a “highly corrosion-resistant” stainless steel sheet. In paragraph 0030, “the width dimension W1 and the adjacent interval D1 of the female die 21a are finally formed. It is determined from the total resistance value of the meandering heating element 2 ”, which is an idea that emphasizes only corrosion resistance using stainless steel as a heating element as a resistance element. It is not an invention competing with the idea base described in claim 1.

前記課題を解決するため、本発明は、線状又は帯状の電導発熱体を面上に往復させて上下面をFRPで絶縁モールドしたパネル状であって、前記電導発熱体が発熱温度の上昇に準じて抵抗温度係数が減少して電流値が増大する性質を有する炭素量が0.01%〜0.2%の炭素鋼であって、15秒〜100秒の入力時間にて一次制御し、意図した過電流を制限する二次制御を行うことを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネルとする。
また、在来板金屋根の馳と馳の間の傾斜屋根面に傾斜方向を長手方向として設置され、ヒーターパネルの上面に、積雪が滑り落ちるのを防ぐための滑雪防止手段を有するとともに、前記の馳部を挟持してヒーターパネルを固定するための固定手段を有することを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネルとするのが好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention is a panel shape in which a linear or belt-like conductive heating element is reciprocated on a surface and the upper and lower surfaces are insulated and molded with FRP, and the conductive heating element increases the heating temperature. In accordance with the carbon steel having 0.01% to 0.2% of carbon having the property that the temperature coefficient of resistance decreases and the current value increases accordingly, primary control is performed with an input time of 15 to 100 seconds, A fast-heated roof snow melting heater panel is characterized by performing secondary control to limit the intended overcurrent.
In addition, it is installed on the inclined roof surface between the fences of the conventional sheet metal roof with the inclination direction as the longitudinal direction, and has a snow sliding prevention means on the upper surface of the heater panel for preventing snow from sliding down. It is preferable to provide a rapid heating roof snow melting heater panel characterized by having fixing means for fixing the heater panel by sandwiching the portion.

また、前記滑雪防止手段が、ヒーターパネルの上面に長手方向に対する幅端の一方から他方幅端に向けて、又は幅端から幅の中心部(幅端と幅端の中心部)に向けて複数の前記長手方向に対して垂直を含む適宜角度を有して傾斜した直線状の突起部を有して成ることを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネルとするのが好ましい。
また、前記滑雪防止手段が、前記FRPの上面に珪砂を吹き付けて凹凸面が形成されて成ることを特徴とした速熱屋根融雪ヒーターパネルとするのが好ましい。
また、長手方向に対する幅の中心部(幅端と幅端の中心部)に、前記在来板金屋根の馳と馳の中間である長尺方向中心部の凸形状(蟻掛け)に対してはめ込ませて装着させることができる直線状の凹溝部を設けたことを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネルとするのが好ましい。
Further, a plurality of the snow-sliding prevention means are provided on the upper surface of the heater panel from one of the width ends to the other width end in the longitudinal direction, or from the width end toward the center of the width (the center of the width end and the width end). It is preferable to provide a rapid heating roof snow melting heater panel characterized by having linear protrusions inclined at an appropriate angle including perpendicular to the longitudinal direction.
Further, it is preferable that the snow sliding prevention means is a rapid heating roof snow melting heater panel in which an uneven surface is formed by spraying silica sand on the upper surface of the FRP.
In addition, the center of the width in the longitudinal direction (width edge and the center of the width edge) is fitted to the convex shape (ant hook) in the center of the longitudinal direction, which is intermediate between the ridges and ridges of the conventional sheet metal roof. It is preferable to provide a rapid heating roof snow melting heater panel provided with a linear concave groove portion that can be mounted.

また、前記固定手段が、L字形の一辺側が前記馳部を挟持して固定され、他辺側が前記ヒーターパネルを上から押さえて固定するL型金具を備えて成ることを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネルとするのが好ましい。
また、前記固定手段が、L字形の一辺側が前記馳部を挟持して固定され、他辺側が前記ヒーターパネルの長手方向における上側又は下側角端を、又は両端を格納して固定する格納器具を備えて成ることを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネルとするのが好ましい。
In addition, the fixing means includes an L-shaped metal fitting that is fixed with one side of an L-shape sandwiching the flange, and the other side pressing and fixing the heater panel from above. A snow melting heater panel is preferred.
In addition, the fixing means is a storage device in which one side of the L-shape is fixed by sandwiching the flange portion, and the other side stores the upper or lower corner end in the longitudinal direction of the heater panel or stores and fixes both ends. It is preferable to provide a rapid heating roof snow melting heater panel characterized by comprising:

本発明の導電発熱体を包含する資材としては、FRPのような絶縁性・耐熱性・断熱性・耐候性・蓄熱性等に優れた特性を有することが好ましく、発熱体と発熱体の間の非発熱部は上部及び下部のFRP素材が密着されていることが好ましい。 The material including the conductive heating element of the present invention preferably has excellent properties such as FRP, such as insulation, heat resistance, heat insulation, weather resistance, and heat storage, between the heating element and the heating element. It is preferable that the upper and lower FRP materials are in close contact with the non-heating portion.

本発明によって、1つの回路の非発熱時間における降雪量と融雪時間の融雪潜熱エネルギーが対応できるので、省電量化できる。また、屋根板金の長手方向にヒーターパネルが設置されている為、非降雪時であっても各回路を制御しながら融雪する為、融雪面積が拡大される。また、屋根形状に特化させることのできるFRP製作仕様であるため、屋根材の切断や板金を捲り上げない為、屋根材を傷めない。また、屋根に載せ固着する仕様であるため施工が簡便である。また、屋根に脱着簡易な専用金具で固定する為屋根塗装などのメンテナンスが容易である。また、パネル上面に傾斜した突起部を設けた場合には積雪に合成力が作用し、また珪砂の吹き付け等により凹凸を設けた場合は、滑雪に抵抗が生じ、雪止め金具を増強しなくても落雪の心配が無い。 According to the present invention, the amount of snowfall during the non-heat generation time of one circuit and the snowmelt latent heat energy during the snowmelt time can be accommodated, so that power can be saved. Moreover, since the heater panel is installed in the longitudinal direction of the roof sheet metal, the snow melting area is expanded because the snow is melted while controlling each circuit even during non-snowfall. Moreover, since it is FRP production specification that can be specialized in the roof shape, the roof material is not damaged because it does not cut the roof material or raise the sheet metal. In addition, the construction is simple because it is mounted on the roof and fixed. In addition, maintenance such as roof painting is easy because it is fixed to the roof with dedicated metal fittings that are easy to attach and detach. In addition, if a sloped protrusion is provided on the top surface of the panel, synthetic force will act on the snow, and if unevenness is provided by blowing silica sand, etc., resistance to snow slide will occur and the snow stopper will not be strengthened. There is no worry of falling snow.

本発明のヒーターパネルのパネル基板の説明図である。It is explanatory drawing of the panel board | substrate of the heater panel of this invention. 本発明のヒーターパネルの敷設状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the laying state of the heater panel of this invention. 本発明のヒーターパネルの敷設状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the laying state of the heater panel of this invention. 本発明のヒーターパネルの固定金具の説明図である。It is explanatory drawing of the fixing bracket of the heater panel of this invention. 本発明のヒーターパネルの固定金具の説明図である。It is explanatory drawing of the fixing bracket of the heater panel of this invention. 本発明のヒーターパネルを建屋に敷設した説明図である。It is explanatory drawing which laid the heater panel of this invention in the building. 本発明のヒーターパネル上下角の固定金具説明図である。It is fixing metal explanatory drawing of the heater panel up-and-down angle of this invention. 本発明のヒーターパネル上下角の固定金具説明図である。It is fixing metal explanatory drawing of the heater panel up-and-down angle of this invention. 本発明の制御方法の説明図である。It is explanatory drawing of the control method of this invention.

以下、本発明を実施する形態を図1〜図9を用いて詳細に説明する。
図1において、本発明のルーフヒーターの基本的な構造を示す。FRP等の樹脂製の基板11の表 面に線状又は帯状の発熱体を往復させ、上からFRPで一体的に覆って形成する。図1において、(a)は線状発熱体12が基板11に往復させて配置された状態を示し、(b)は(a)のA−A 矢視断面図であり、線状発熱体12がFRPによって覆われ絶縁されていることを示す。(c)は帯状発熱体13が基板11に往復させて配置された状態を示し、(d)は(c)のB−B矢視断面 図であり、帯状発熱体13がFRPによって覆われ絶縁されていることを示す。線状発熱体12及び帯状発熱体13の入り口と出口の構造は、単線のリード線にてそれぞれスポット溶接または樹脂圧着された端部となっており電気的絶縁してそれぞれCOM線と片切り接続回路とに接続される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
In FIG. 1, the basic structure of the roof heater of this invention is shown. A linear or belt-like heating element is reciprocated on the surface of a resin substrate 11 such as FRP, and is integrally covered with FRP from above. 1A shows a state in which the linear heating element 12 is reciprocated with respect to the substrate 11, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. Indicates that it is covered and insulated by FRP. (C) shows a state in which the belt-like heating element 13 is reciprocated on the substrate 11, and (d) is a cross-sectional view taken along the line B-B of (c). Indicates that The structure of the inlet and outlet of the linear heating element 12 and the belt-like heating element 13 is an end part that is spot welded or resin-bonded with a single lead wire, and is electrically insulated and connected to a COM wire in a single-sided connection. Connected to the circuit.

本発明の実施例の形態を図で参照して説明する。ステンレス鋼の抵抗温度係数(×10-6/℃)は発熱温度の上昇に従って抵抗値が減少し電流値が増大するため、際限なく温度が上昇し、この特性は発熱体として通常は不向きである。本発明は、発想を転換してこの特徴を逆に利用しようとするものである。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The temperature coefficient of resistance of stainless steel (× 10 -6 / ° C) decreases with increasing heat generation temperature and increases the current value. Therefore, the temperature rises indefinitely, and this characteristic is usually unsuitable as a heating element. . The present invention changes the way of thinking and tries to use this feature in reverse.

本発明の発熱素材は、速熱する炭素量0.01%の(セミ極低炭素鋼)から0.2%の(低炭素鋼 )を主としたステンレス鋼を線状又は帯状の発熱体とし、面上に往復させたものであって、電導発熱体としての不向きな欠点である、発熱温度の上昇に準じて抵抗温度係数が減少して電流値が増大する性質の特性を真逆に活用させたものである。上記の特性を発揮するステンレス鋼の炭素量としては上記の範囲が望ましい。   The exothermic material of the present invention is a linear or belt-like heating element made of stainless steel mainly composed of 0.01% (semi-extra low carbon steel) to 0.2% (low carbon steel). , Which is reciprocated on the surface, which is an unsuitable defect as a conductive heating element, utilizing the characteristic of the property that the resistance temperature coefficient decreases and the current value increases in accordance with the rise of the heating temperature It has been made. The above range is desirable for the carbon content of stainless steel exhibiting the above characteristics.

本発明の電流値が増大する性質のヒーター素材の制御方法としては、ヒーターパネルの単体のW数 にて、15秒〜100秒の範囲で入力時間を制御(一次制御)し、安全の為に、規定の時間を越えて単体のパネルに入力し続けた時に、必然的に電流が増幅して発生する過電流を意図的に考慮して(過電流が発生することは承知の上で)、この過電流を制限する制御(二次制御)を行うものである。通電時間が15秒に満たないと要求される融解潜熱が得られず、また、100秒を超えると加熱しすぎることと、各パネルの切り替えの戻り時間(リターンタイム)が長くなって融雪効率が悪くなる。
更に、ヒーターパネルの表面に異常温度を感知するセンサーをヒーターパネル毎に具備するとより安全に発熱を制御できる。
For the control method of the heater material with the property of increasing the current value of the present invention, the input time is controlled (primary control) in the range of 15 seconds to 100 seconds with the single wattage of the heater panel. When intentionally continuing to input to a single panel beyond the specified time, inevitably taking into account the overcurrent that occurs when the current is amplified (with the knowledge that overcurrent occurs) Control (secondary control) for limiting the overcurrent is performed. If the energizing time is less than 15 seconds, the required melting latent heat cannot be obtained, and if it exceeds 100 seconds, the heating will be excessive, and the return time (return time) of switching each panel will become longer, resulting in improved snow melting efficiency. Deteriorate.
Furthermore, if each heater panel is provided with a sensor for detecting an abnormal temperature on the surface of the heater panel, heat generation can be controlled more safely.

本発明のヒーターパネルは、上下面をFRP等樹脂で絶縁モールドしたパネル状であって、図2に示すように、在来板金屋根の馳21と馳21の間の傾斜屋根面に傾斜方向を長手方向として既設板金(トタン20)の上から被せて設置する。長手方向に対する幅端と幅端の中心部に、在来板金屋根の馳と馳の長尺方向中心部の凸形状部である中間馳(蟻掛け)22に対して、上から被せるように形成した凹溝部25を設ける。このように構成している為、パネルを敷設する際に中間馳を回避する煩わしさも無く既設屋根板金に完全に密着フィットできる形態となっている。   The heater panel according to the present invention has a panel shape in which the upper and lower surfaces are insulated and molded with a resin such as FRP. As shown in FIG. 2, the inclined direction is inclined on the inclined roof surface between the flanges 21 and 21 of the conventional sheet metal roof. As a longitudinal direction, it is placed over the existing sheet metal (tin 20). Formed so as to cover from the top to the center of the widthwise end and the widthwise end with respect to the longitudinal direction, the ridge of the conventional sheet metal roof and the intermediate ridge (ant hook) 22 which is the convex shape portion of the longitudinal center of the ridge The recessed groove portion 25 is provided. Since it comprises in this way, when laying a panel, it has the form which can be completely closely_fit | fitted to the existing roof sheet metal without the trouble of avoiding an intermediate hook.

図2、図3に示すように、ヒーターパネルの表面特徴は上面に長手方向に対する幅端の一方から他方幅端に向けて、又は幅端から、幅の中心部(幅端と幅端の中心部)に向けて複数の前記長手方向 に対して垂直を含む適宜角度を有して傾斜した直線状の突起部23(23a、23b)を有して、突起部の傾斜によって隣り合う滑雪がぶつかり合い、合成力を生じ、落雪しにくい構成とした事を 特徴としている。図2は中間馳(蟻掛け)22がある場合(すなわち凹溝部25があるパネルの場合)、図3は中間馳(蟻掛け)22がない場合(すなわち凹溝部25がないパネルの場合)、で示している。図2は、突起部23a、23bが相対する馳21側から中間馳22側方向に傾斜している例を示す。中間馳がある場合、傾斜方向はこだわらない。図3は、凹部溝がない場合のヒーターパネル16の突起部33(33a、33b)が幅の中心部16c馳21側に傾斜している場合を示す。   As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the surface characteristics of the heater panel are the center of the width (from the width end to the center of the width end and the width end) from the width end to the other width end or from the width end on the upper surface. A plurality of linear protrusions 23 (23a, 23b) inclined at an appropriate angle including perpendicular to the longitudinal direction, and adjacent snow slides collide due to the inclination of the protrusions. It is characterized by a composition that creates a composite force and resists snowfall. 2 shows a case where there is an intermediate hook (ant hook) 22 (that is, a panel having a groove portion 25), and FIG. 3 shows a case where there is no intermediate hook (ant hook) 22 (ie, a panel where there is no groove portion 25). Is shown. FIG. 2 shows an example in which the protrusions 23a and 23b are inclined in the direction from the opposite flange 21 side to the intermediate flange 22 side. If there is an intermediate ridge, the direction of inclination is not particular. FIG. 3 shows a case where the protrusion 33 (33a, 33b) of the heater panel 16 is inclined toward the width center portion 16c 馳 21 side when there is no recess groove.

本発明のヒーターパネルの固定方法として、L字形の一辺側が固定手段により馳部を挟持して固定され、他辺側が前記パネルを押さえて固定するL型金具を備えている。
図4に本発明のヒーターパネルの固定方法を中間馳22がある場合で示す。隣り合う馳21と馳21との間に敷設されるパネルは、左平面部15aと右平面部15bの中間に凹溝部25を有し、中間馳22に凹溝部25をはめ込んで敷設し馳部を後述の金具で固定する。
As a method for fixing the heater panel of the present invention, one side of the L-shape is fixed by holding a collar portion by a fixing means, and the other side is provided with an L-shaped metal fitting that presses and fixes the panel.
FIG. 4 shows a fixing method of the heater panel according to the present invention in the case where there is an intermediate rod 22. The panel laid between the adjacent ridges 21 and 21 has a concave groove portion 25 in the middle between the left flat surface portion 15a and the right flat surface portion 15b, and is laid by inserting the concave groove portion 25 into the intermediate ridge 22 Is fixed with a metal fitting to be described later.

図5にパネルの固定金具を示す。図に示すように、馳21の狭持具52にて左右一対のL型狭持金具の一辺(面)の穴にそれぞれボルト53を挿通し固定してL型他片部51にてヒーターパネルを押圧して固定させる。屋根の端部に現れるように馳の片側のみにパネルを敷設する場合は、1個のL型狭持金具と狭持用の金具片によって馳21を狭持して固定する。
図5は、平板のパネル16の場合で図示しているが、図4の場合では、パネル平面部15a、15bをL型金具の平面部によってパネルを押圧して固定する働きを示している。
FIG. 5 shows a panel fixing bracket. As shown in the drawing, bolts 53 are inserted and fixed in holes on one side (surface) of the pair of left and right L-shaped holding brackets with the holding tool 52 of the flange 21, and the heater panel is formed with the L-shaped other piece 51. Press to fix. When a panel is laid only on one side of the ridge so as to appear at the edge of the roof, the ridge 21 is sandwiched and fixed by one L-type sandwiching bracket and a sandwiching bracket piece.
FIG. 5 shows the case of the flat panel 16, but in the case of FIG. 4, the panel flat portions 15 a and 15 b have a function of pressing and fixing the panel by the flat portion of the L-shaped bracket.

図6に、パネルの角部を利用して固定する金具の例について説明する。パネルの上、下の角部を収納する三角ケース55を用いた場合を示す。三角ケース55は馳21を狭持するL字型金具52を挟んでボルト53などで固定される。
L字形の一辺(面)側が固定手段により馳部を挟持して固定され、他辺(面)側が前記パネルの上側又は下側角端を格納して固定する格納器具を備えている事により上下のずれが生じない様に確実に確保される。
FIG. 6 illustrates an example of a metal fitting that is fixed using a corner portion of the panel. The case where the triangular case 55 which accommodates the upper and lower corners of the panel is shown is shown. The triangular case 55 is fixed with a bolt 53 or the like with an L-shaped metal fitting 52 holding the collar 21 therebetween.
The L-shaped one side (surface) side is fixed by holding the collar portion by a fixing means, and the other side (surface) side is provided with a storage device for storing and fixing the upper or lower corner end of the panel. It is ensured to ensure that there is no deviation.

図7に、ヒーターパネル15を下側で支える落下防止具56を設けた例を示す。落下防止具56は 馳21を狭持するL字型金具52を挟んでボルト53で固定される。   In FIG. 7, the example which provided the fall prevention tool 56 which supports the heater panel 15 on the lower side is shown. The fall prevention tool 56 is fixed by a bolt 53 with an L-shaped metal fitting 52 sandwiching the flange 21 interposed therebetween.

図8に、建屋61への本発明のパネルの敷設状態を示す。図は9回路の場合を示し、回路に於ける入力時間は各回路とも60秒間とし、各回路は幅455ミリの馳と馳の間隔にヒーターパネルが敷設されており奥行き1mの各2枚が1回路となっている。
1日の融雪の入力時間を3時間又は5時間、または間欠の2時間切電、1時間入電の1日8時間稼 動等々降雪状況にて選択制御ができる。18枚のヒーターパネルが各2枚づつ1回路として60秒間通電制御されると最初の回路に戻って発熱する時間は9分後となる融雪制御システムである。
In FIG. 8, the laying state of the panel of this invention to the building 61 is shown. The figure shows the case of 9 circuits. The input time in each circuit is 60 seconds, and each circuit has a heater panel laid at a distance of 455 mm in width, and 2 sheets each with a depth of 1 m. There is one circuit.
Selection of snowmelt can be selected in snowfall conditions such as daily snowmelt input time of 3 hours or 5 hours, intermittent 2-hour power off, 1-hour power-on 8 hours a day. In the snow melting control system, when 18 heater panels are energized and controlled for 60 seconds as 2 circuits each, the time to return to the first circuit and generate heat is 9 minutes later.

図9に制御方法を示す。電源AC200Vが漏電ブレーカーAC200V/10Aを介して各回路 の接続されているヒーターの其々共通線であるCOM線と接続され、他方漏電ブレーカーより、CPUを稼働させる変圧器AC5Vに変換して、CPUの内部スイッチに接続されている。本例では、1回路から9回路まで。それぞれ60秒間リレー入電され、9回路終了時に1回路にリターンさせる。1日の発熱時間の設定は、3時間、5時間、2時間カット1時間入力、の3の種類がある。   FIG. 9 shows a control method. The power supply AC200V is connected to the COM line, which is the common line of each heater connected to each circuit, via the earth leakage breaker AC200V / 10A. On the other hand, the earth leakage breaker is converted to a transformer AC5V that operates the CPU. Is connected to the internal switch. In this example, 1 circuit to 9 circuits. Each relay is energized for 60 seconds and returned to 1 circuit when 9 circuits are completed. There are three types of daily heat generation settings: 3 hours, 5 hours, 2 hours cut, 1 hour input.

本発明の更なる制御方法としては、発熱素材の速熱特性を真逆に発想したことにより発熱時間を秒 単位の入力時間とした一次制御と、意図した過電流を阻止するブレーカーの二次制御を採用しているが、COUが万が一暴走したときを考慮して、一般的なヒーターの通常制御として用いられている温度センサーをヒーターパネル毎に固着させて検知させ、ヒーターパネルの安全な発熱温度管理がされる事が望ましい。   As a further control method of the present invention, primary control in which the heat generation time is input in seconds by thinking of the rapid heat characteristics of the heat generating material in reverse, and secondary control of the breaker that prevents the intended overcurrent. However, taking into account when the COU has run out of control, a temperature sensor used as a normal control for general heaters is fixed to each heater panel to detect it, and the safe heat generation temperature of the heater panel It is desirable to be managed.

つぎに、本発明の優位性について、2時間カットし1時間の入力の省エネ制御の効果と、パネルヒーターのモールド材の断熱性と蓄熱性について詳述する。
融雪水の氷結温度は−3〜−7前後がもっとも増大し、この温度以下でも、以上でも指摘した温度 帯以上に氷結は増大しない。又、この温度帯は雪が降る温度帯でもあり、まれに−10度前後もしくは、より寒くなり晴れて風が無いときにダイヤモンドダストといわれる非常にキラキラした細氷 降雪現象がある。つまり、あまりにも寒い気温において雪はこまくなり、降雪は少なくなる。こうした温度帯の中で融雪水が凍り始める時間は2時間前後である。ゆえに、ルーフヒーターのように切電時、氷結外気温にストレートに反応して冷えていく金属(長尺鉄板)と比べ、FRPの持つ断熱特性はマイナス気温に対して氷結時間に余裕が生まれ、さらに蓄熱効果となって融雪効果が持続される。
Next, the advantages of the present invention will be described in detail with respect to the effect of energy-saving control of cutting for 2 hours and inputting for 1 hour, and the heat insulating property and heat storage property of the mold material of the panel heater.
The freezing temperature of snowmelt water increases most around -3 to -7, and even below this temperature, freezing does not increase beyond the temperature range indicated above. This temperature range is also the temperature range where snow falls, and in rare cases, there is a very sparkling fine ice snowfall phenomenon called diamond dust when it is colder and clear and there is no wind. In other words, snow becomes heavy and snowfall is less at too cold temperatures. In such a temperature range, the time when the snowmelt water begins to freeze is around 2 hours. Therefore, compared to the metal (long iron plate) that reacts and cools in response to the outside temperature when frozen, such as a roof heater, the heat insulation property of FRP has a margin in freezing time against negative temperatures, Furthermore, it becomes a heat storage effect and the snow melting effect is sustained.

ここに融雪ヒーターの代表格としてのルーフヒーターと本発明の消費電力を示しその効果(省エネ)を詳述する。
一般的ルーフヒーターの面積として、幅40センチ軒の長さ8.2mそのm2は3.2m2となる。消費電力は1.148kw(140w/m)にて、1か月間の消費電気量を計算する。
1.148kw×24時間×30日=826.56kw
基本消費電力1kwである。本発明の速熱屋根融雪専用ヒーターパネルは、幅1mで軒の長さ8.2mそのm2は8.2m2となる。消費電力は1.7kw。
1か月間の消費電気量を計算する。
1.7kw×8時間(2時間カット1時間入力)×30日=408kw
基本消費電力2kwである。故に、現状のルーフヒーターの2.5倍の融雪面積で、49.36%の電気量となる。
Here, the roof heater as a typical example of the snow melting heater and the power consumption of the present invention will be shown and the effect (energy saving) will be described in detail.
As the area of a general roof heater, the length of a 40 cm eave is 8.2 m and its m 2 is 3.2 m 2 . The power consumption is 1.148 kw (140 w / m), and the electricity consumption for one month is calculated.
1.148kw x 24 hours x 30 days = 826.56kw
Basic power consumption is 1 kw. The heater panel for the rapid heating roof snow melting according to the present invention has a width of 1 m, an eave length of 8.2 m, and an m 2 of 8.2 m 2 . Power consumption is 1.7 kW.
Calculate the electricity consumption for one month.
1.7kw x 8 hours (2 hours cut 1 hour input) x 30 days = 408kw
Basic power consumption is 2 kw. Therefore, the amount of electricity is 49.36% with a snow melting area 2.5 times that of the current roof heater.

次にその融雪エネルギーの能力を詳述する。(ヒーター下部面を断熱し、融雪熱が温度の低い雪に向かう理論的数値にての融雪試算である。)
8時間で200mmの降雪に対して各回路に対して1分間の融雪入力となるため、9分間(18馳2
枚0.9m入力)に置ける非発熱部の回路の積雪量は0.4166mm(200mm÷480分)×9
分間として、3.75mmとなる。
その降雪量に必要な熱エネルギーの計算式は、
0.45m×2m×0.004166m×雪密度80kg/m3=0.2999kgとなる。それに必要な融雪潜熱は1kg=80kcal/kgで23.996kcal/kg必要である。
本発明の速熱屋根融雪ヒーターパネルは0.45m×2m(1m×2枚)=1.7kwであり、1秒1.7ジュールで、60秒102kジュールとなり、kcalの変換は4.19で割ると1分間 における融雪潜熱は24.344kcalとなる。故に、降り積もる雪の必要とされる融雪潜熱(23.996kcal/kg)を上回っている。更に、降雪センサーの併用方法もあり、また、毎日雪は降り続くことは少なく、上述した降雪量を超えた場合であっても、非降雪日の融雪時間にて対応できるものである。また常に雪荷重を軽減する目視運転も可能である。
Next, the snow melting energy capability will be described in detail. (This is a theoretical calculation of snow melting using the theoretical values in which the lower surface of the heater is insulated and the heat of snow melting is directed toward snow with lower temperatures.)
It takes 9 minutes (18 馳 2) because snowmelt input for 1 minute for each circuit for snowfall of 200 mm in 8 hours.
The amount of snow in the circuit of the non-heating part that can be placed on the 0.9m input) is 0.4166 mm (200 mm ÷ 480 minutes) × 9
The minute is 3.75 mm.
The formula for calculating the thermal energy required for the amount of snowfall is:
0.45 m × 2 m × 0.004166 m × snow density 80 kg / m 3 = 0.2999 kg. The necessary heat for melting snow is 1 kg = 80 kcal / kg and 23.996 kcal / kg.
The fast-heated roof snow melting heater panel of the present invention has 0.45 m × 2 m (1 m × 2) = 1.7 kw, 1.7 joules per second, and 102 k joules for 60 seconds, and kcal conversion is 4.19. When divided, the latent heat of snow melting per minute is 24.344 kcal. Therefore, it exceeds the snowmelt latent heat (23.996 kcal / kg) required for falling snow. Furthermore, there is a method of using a snowfall sensor together, and snow does not continue to fall every day, and even when the amount of snowfall is exceeded, it is possible to cope with the snow melting time on a non-snowfall day. Also, visual operation that always reduces the snow load is possible.

1 線状発熱体のヒーターパネル
2 帯状発熱体のヒーターパネル
11 基板
12 線状発熱体
13 帯状発熱体
15(15a、15b) パネル平面部(蟻掛け仕様)
16 パネル平面部(縦平仕様)
20 鉄板(トタン)
21 馳
22 中間馳
23(23a、23b) 突起
33(33a、33b) 突起
25 凹溝部
51 L型金具
52 L型狭持金具
55 三角ケース
56 落下防止具
61 建屋
62 屋根
63 回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater panel of a linear heating element 2 Heater panel of a belt-shaped heating element 11 Substrate 12 Linear heating element 13 Band-shaped heating element 15 (15a, 15b) Panel flat surface portion (ant-hanging specification)
16 Panel plane (vertical flat type)
20 Iron plate
21 馳 22 Intermediate ridge 23 (23a, 23b) Protrusion 33 (33a, 33b) Protrusion 25 Recessed groove 51 L-shaped bracket 52 L-shaped pinching bracket 55 Triangular case 56 Fall prevention device 61 Building 62 Roof 63 Circuit

Claims (7)

線状又は帯状の電導発熱体を面上に往復させて上下面をFRPで絶縁モールドしたパネル状であっ て、前記電導発熱体が発熱温度の上昇に準じて抵抗温度係数が減少して電流値が増大する性質を有 する炭素量が0.01%〜0.2%の炭素鋼であって、15秒〜100秒の入力時間にて一次制御 し、意図した過電流を制限する二次制御を行うことを特徴とする速熱屋根融雪ヒーターパネル。   A linear or belt-like conductive heating element is reciprocated on the surface, and the upper and lower surfaces are insulation-molded with FRP. The conductive heating element has a resistance temperature coefficient that decreases as the heating temperature increases, and the current value Is a carbon steel with a carbon content of 0.01% to 0.2% that has the property of increasing the primary control, and performs the primary control with an input time of 15 to 100 seconds to limit the intended overcurrent. A fast-heated roof snow melting heater panel, characterized by 在来板金屋根の馳と馳の間の傾斜屋根面に傾斜方向を長手方向として設置され、上面に滑雪防止手 段を有するとともに、前記の馳部を挟持して固定する固定手段を有することを特徴とする請求項1 に記載の速熱屋根融雪ヒーターパネル。   It is installed on the sloping roof surface between the reeds of the conventional sheet metal roof with the slant direction as the longitudinal direction, and has a means for preventing snow sliding on the upper surface, and also has fixing means for sandwiching and fixing the reeds. The rapid heating roof snow melting heater panel according to claim 1, wherein 前記滑雪防止手段が、上面に長手方向に対する幅端の一方から他方幅端に向けて、又は幅端から幅 の中心部に向けて複数の前記長手方向に対して垂直を含む適宜角度を有して傾斜した直線状の突起 部を備えて成ることを特徴とする請求項2に記載の速熱屋根融雪ヒーターパネル。   The snow-sliding prevention means has an appropriate angle on the upper surface, including one perpendicular to the longitudinal direction from one of the width ends to the other width end, or from the width end to the center of the width. 3. The rapid heating roof snow melting heater panel according to claim 2, further comprising a linear projecting portion which is inclined. 前記滑雪防止手段が、上面に珪砂を吹き付けて凹凸面が形成されて成ることを特徴とした請求項2 に記載の速熱屋根融雪ヒーターパネル。   The quick-heated roof snow-melting heater panel according to claim 2, wherein the snow-sliding prevention means has an uneven surface formed by spraying silica sand on the upper surface. 長手方向に対する幅の中心部に、前記在来板金屋根の馳と馳の中間である長尺方向中心部の凸形状 (蟻掛け)に対してはめ込ませて装着させることができる直線状の凹溝部を設けたことを特徴とす る請求項2〜請求項4の何れかに記載の速熱屋根融雪ヒーターパネル。   A straight concave groove that can be fitted in and attached to the convex shape (ant hook) of the central portion in the longitudinal direction, which is the middle of the ridges and ridges of the conventional sheet metal roof, in the central portion of the width in the longitudinal direction 5. The rapid heating roof snow melting heater panel according to claim 2, further comprising: 前記固定手段が、L字形の一辺側が前記馳部を挟持して固定され、他辺側が前記ヒーターパネルを 押さえて固定するL型金具を備えて成ることを特徴とする請求項2〜請求項5の何れかに記載の速 熱屋根融雪ヒーターパネル   The said fixing means is provided with the L-shaped metal fitting which hold | suppresses and fixes the said heater panel, and the other side is clamped and fixed to the L-shaped one side. The quick-heated roof snowmelt heater panel according to any one of 前記固定手段が、L字形の一辺側が前記馳部を挟持して固定され、他辺側が前記ヒーターパネルの 上側又は下側角端を格納して固定する格納器具を備えて成ることを特徴とする請求項2〜請求項6 の何れかに記載の速熱屋根融雪ヒーターパネル。   The fixing means is provided with a storage device in which one side of the L-shape is fixed by sandwiching the flange portion, and the other side stores and fixes the upper or lower corner of the heater panel. The rapid heating roof snow melting heater panel according to any one of claims 2 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114934639A (en) * 2022-05-30 2022-08-23 中建海峡建设发展有限公司 Steel construction building roofing eaves mouth keeps off snow device

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