JP2017066588A - 伝熱パネルへの熱源循環液供給配管用屋根構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造で高い寸法精度や施工技術を必要とせず屋根材として一度の施工で設置可能で施工日程及び費用を削減でき、量産性、施工性、品質の安定性に優れ、不具合発生部分のみを容易に補修できメンテナンス性、省資源性に優れ、温度分布の均一性、熱伝達の効率性に優れ、融雪又は太陽光パネルとして用いる場合は温度の低い加熱源でも効率的に均一な融雪が可能で大地熱等を有効利用でき、省エネルギー性、環境保護性に優れる伝熱パネルを用いた屋根構造の提供。【解決手段】屋根の融雪または太陽光パネルの冷却を行う屋根の中腹または棟頂上部に、単一または複数の樋状の溝を設け、その溝の中に熱源液供給及び排出用主管を配置し、屋根の融雪または太陽光発電パネルの冷却を行う屋根材又は伝熱パネルに熱源液を供給排出する事を可能とする屋根構造。【選択図】図５

Description

本発明は、加熱源または冷却源の少なくともいずれか一方と連結して熱源液を循環させることにより、効率的に放熱又は吸熱を行う事ができ、特に放熱する場合は屋根や雁木や太陽光パネル等に積った雪を溶かして除去する融雪パネルとして好適に用いる事ができる伝熱パネルの設置方法に関するものである。

豪雪地域における多量の積雪が社会生活に大きな影響を及ぼすことは周知の通りであり、例えば屋根に積もった雪は家屋の倒壊の原因になるため、積雪量がある程度以上になると雪降ろしを行う必要がある。雪降ろしはそのほとんどを人力に頼る作業であり多大な時間と重労働を強いられ、さらに危険を伴う作業なので、高齢者世帯の増加に伴い大きな問題となっている。
このような問題を解消するため、雪降ろしを行うことなく屋根の積雪を融かして除去することができる様々な融雪装置や融雪構造が提案されている。
例えば、本願出願人が出願して特許された（特許文献１）には、屋根や庇に配置されたヒートパイプを備えた屋根や庇の融雪構造であって、該ヒートパイプが、熱源管が添設若しくは貫設され間隔をあけて配設された2本のヘッダー管と、各々の両端部がヘッダー管から分岐して複数の略平行に設置され屋根や庇の勾配方向と略直交して配置されたヒートパイプ枝管と、熱源管の端部管に接続された接続管と、を備えている屋根や庇の融雪構造が開示されている。
また、（特許文献２）には、屋根面の傾斜方向にほぼ沿って配置されるヒートパイプ又は通水パネルを、屋根面に固定される板材に取付けるとともに、熱源供給及び排出口をパネルの片端面又は両端面に接続可能にする屋根用融雪パネルが開示されている。

特許第４３２４２２４号公報 特願 ２０１５−２７０４５

上記に示す従来の技術の施工においては、熱源液循環液用配管は例えば軒先側に設置されるとすると熱源液循環用配管上に融雪に伴う水が滴下しツララとなり配管に固着し、配管を痛め時に破損事故の原因になっていた。滴下する水の処理のための樋が使用される場合でも配管は樋の外部で処理する必要があり、やはり樋の外部でツララの発生が問題になっていた。

本発明は上記課題を解決するものであり、棟又は屋根中腹に樋とカバーを設置しその中に熱源供給及び排出用配管を設置する事により雨水及び雪から配管を保護し且つ融雪による水や熱源循環液の漏水発生時の家屋への流入を防止する事が可能になると共に配管が太陽光紫外線等の外部環境からも保護されるため配管及び継手の樹脂材料の劣化を防止する事が可能にすることを特徴とする。

本発明の棟又は屋根中腹の樋と樋カバーと熱源用配管の樋内設置により配管は風雨、風雪から保護されるためツララの発生が防止される。ツララの発生原因は滴下する水が冷風により、蒸発潜熱を奪われるため、滴下しつつ水滴が氷点以下に冷却され、凍結することが主因で冷風が吹き通らない環境では発生が抑えられるためである。

上記屋根の中腹に設置された樋はその軒側と棟側に融雪パネルを設置することが可能であり融雪パネルの有効長さの制限なく大型の屋根に対する融雪パネルの施工が可能になる。

融雪パネルを示す模式平面図 融雪パネルの断面を示す模式図 融雪パネルを屋根に敷設した状況と熱源循環液の配管例 軒先配管例 棟樋内配管例 屋根中腹配管例 樋断面形状例 太陽光パネルの使用例

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。 尚、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
まず、融雪パネルについて説明する。図１は融雪パネルを示す平面模式図であり、図中、１は融雪パネル、２はアルミニューム合金で板状に形成された融雪パネル１の伝熱部、３は伝熱パネルの一方の面の幅中央部に形成された融雪パネル１の中空パイプ部、４は中空パイプ部の長手方向の一端部を封止し且つ中空パイプ部を循環する熱源液の供給及び排出を行うための配管ブロック、５a、５bは４の配管ブロックに取り付けられた熱源循環液の供給と排出用の配管継ぎ手である。

図２はパネルの断面を示す模式図であり、３aは３の中空パイプの中に挿入され一端が配管ブロック４と接続され他端が解放され中空パイプ部の中で熱源液が折り返し流動可能にする流路を形成するインナーチューブ。

図３は融雪パネルの実際の使用例を示す模式図である。一般に４の配管ブロックは本図及び図-４に示すように軒先に設置される事が多い。

図４は、配管ブロック４が軒先に設置された例を示す模式図であり、図中、６a、６bは熱源循環液を各融雪パネル１に供給し各融雪パネル１から排出するための主管、７は雨水及び融雪されて滴下する水用の樋である。

図５は、配管ブロック及び配管が棟頂上に設置された例を示す模式図である。図中、８は熱源配管及び継手を格納する樋、９は樋を雨水から保護する棟押さえ板である。

図６は、配管ブロック及び配管が屋根の中腹に設置された例を示す模式図である。図中、１０は熱源配管及び継手を格納する樋、１１は樋を雨水から保護する棟押さえ板である。

図７は、樋８と樋１０の形状例である。

図８は、太陽光パネルの光電変換素子をパネルに設置した例である。

１ 融雪パネル
２ 融雪パネル放熱部
３ 融雪パネル中空パイプ部
３a 融雪パネル中空パイプ部インナーチューブ
４ 熱源循環液配管ブロック
５a 熱源循環液給排継手
５b 熱源循環液給排継手
６a 熱源循環液給排主配管
６b 熱源循環液給排主配管
７ 樋
８ 棟樋
９ 棟押さえ板
１０ 中間樋
１１ 中間樋カバー
１２ 光電変換素子

Claims (4)

1. 屋根融雪を行う屋根の中腹または棟頂上に単一または複数の樋状の溝を設けその溝の中に熱源液供給及び排出用主管を配置し屋根の融雪を行う熱パネルに熱源液を供給排出する事を可能とする屋根構造。
2. 請求項１の溝にカバーを設置し雨水並びに降雪から上記主管及び個別配管を保護する事を可能とする屋根構造。
3. 請求項１の溝の両端または片端もしくは途中に熱源液供給及び排出用主管の接続口を設けた屋根構造。
4. 請求項１の屋根構造において、屋根融雪を行う伝熱パネルに替えて、太陽光発電パネルとし、太陽光発電パネルの冷却を行うことを目的とする熱源液を供給排出する事を可能とする屋根構造。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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