JP2022021227A

JP2022021227A - Snow melting structure on roof

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Publication number: JP2022021227A
Application number: JP2020124706A
Authority: JP
Inventors: 史朗黒崎; Shiro Kurosaki; 透北村; Toru Kitamura
Original assignee: Tokyoshinkenso Co Ltd
Current assignee: Tokyoshinkenso Co Ltd
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-02-02
Anticipated expiration: 2040-07-21
Also published as: JP6938059B1

Abstract

To provide a snow melting structure on a roof that is easy to construct and efficiently propagates heat horizontally to the roof.SOLUTION: There is provided a snow melting structure placed on a roof including a heater 5 arranged on a roof material 2 side and a water-repellent heat insulating layer 4 provided on a surface of the heater 5. The heat insulating layer 4 contains a plurality of hollow glass beads dispersed in a resin layer. Further, the snow melting structure has a heat transfer primer layer 3 interposed between the roof material 2 and the heater 5. The heat transfer primer layer 3 contains a large number of flake-shaped aluminum powders contained in the resin layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、屋根の上の積もった雪を融かすために用いる融雪構造に関する。 The present invention relates to, for example, a snowmelt structure used to melt snow accumulated on a roof.

従来、積雪地域において、屋根に降り積もった雪を熱によって融雪し、除去する技術が知られている。例えば、特許文献１では、屋根上に形成される密閉空間に、加熱された空気を送ることで融雪する融雪システムが記載されている。 Conventionally, in a snow-covered area, a technique for melting and removing snow accumulated on a roof by heat has been known. For example, Patent Document 1 describes a snowmelt system that melts snow by sending heated air to a closed space formed on a roof.

また、特許文献２では、面状発熱体と、面状発熱体の積雪側の表面をフッ素樹脂フィルムからなる被覆層を有する除雪シートが記載されている。 Further, Patent Document 2 describes a planar heating element and a snow removal sheet having a coating layer made of a fluororesin film on the surface of the planar heating element on the snow-covered side.

特開２０１４－１７７８５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-177859 特開２００８－２６６９６２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-266962

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、大掛かりな装置であり、施工の煩雑さ及び、工事費の高騰などの問題がある。また、特許文献２に記載の発明は、積雪側表面の被覆層の断熱性が不十分であり、屋根に対して水平方向に効率よく熱が伝播しないと考えられる。 However, the invention described in Patent Document 1 is a large-scale device, and has problems such as complicated construction and soaring construction cost. Further, it is considered that the invention described in Patent Document 2 has insufficient heat insulating property of the covering layer on the surface on the snow-covered side, and heat is not efficiently propagated in the horizontal direction with respect to the roof.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、融雪効果の高い屋根の融雪構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a snowmelt structure for a roof having a high snowmelt effect with a simple structure.

本発明の屋根の融雪構造は、屋根に配置される融雪構造であって、屋根材側に配置されるヒーターと、前記ヒーターの表面に設けられている撥水性を有する断熱層と、を有することを特徴とする。 The snowmelt structure of the roof of the present invention is a snowmelt structure arranged on the roof, and has a heater arranged on the roof material side and a water-repellent heat insulating layer provided on the surface of the heater. It is characterized by.

本発明では、さらに、前記屋根材と前記ヒーターの間に介在する、伝熱プライマー層を有することが好ましい。 In the present invention, it is further preferable to have a heat transfer primer layer interposed between the roofing material and the heater.

本発明では、前記伝熱プライマー層は、樹脂層中に多数含有されたフレーク状のアルミ粉を含むことが好ましい。 In the present invention, the heat transfer primer layer preferably contains a large amount of flake-shaped aluminum powder contained in the resin layer.

本発明では、前記断熱層は、樹脂層中に分散された複数の中空ガラスビーズを含むことが好ましい。 In the present invention, the heat insulating layer preferably contains a plurality of hollow glass beads dispersed in the resin layer.

本発明の屋根の融雪構造によれば、簡単な構造で、融雪効果を高めることができる。特に、施工が容易であり、屋根に対して水平方向に効率よく熱を伝播することができる。 According to the snowmelt structure of the roof of the present invention, the snowmelt effect can be enhanced with a simple structure. In particular, it is easy to construct and can efficiently transfer heat horizontally to the roof.

本実施の形態の融雪構造の断面図である。It is sectional drawing of the snowmelt structure of this embodiment. 図１に示す融雪構造の一部を拡大して示した部分拡大断面図である。It is a partially enlarged sectional view showing a part of the snowmelt structure shown in FIG. 1 in an enlarged manner.

以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、数値範囲を示す「～」の表記は、下限値と上限値を含む意味である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (hereinafter, abbreviated as “embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof. Further, the notation of "-" indicating the numerical range includes the lower limit value and the upper limit value.

従来より、様々な融雪方法が知られている。例えば、床暖房のような熱源を屋根全体に設置し、雪を解かす工法、軒先に熱源を設置し屋根に積もった雪を解かす工法、屋根に塗装し、親水性活性剤の働きで、雪が自然に滑りやすくする滑雪塗膜工法などである。 Conventionally, various snow melting methods have been known. For example, a heat source such as floor heating is installed on the entire roof to melt the snow, a heat source is installed at the eaves to melt the snow accumulated on the roof, the roof is painted, and the hydrophilic activator works. This is a snow-sliding coating method that makes snow naturally slippery.

しかしながら、従来の方法では、融雪効果が十分でなく、降雪量などによって雪下ろしを必要とし、あるいは安全性に問題があるなど、簡単な構造で、十分な融雪効果を有し且つ安全性に優れた融雪構造には至っていない。 However, the conventional method does not have a sufficient snowmelting effect, requires snow removal depending on the amount of snowfall, or has a problem in safety. It has a simple structure, has a sufficient snowmelting effect, and is excellent in safety. It has not reached the snowmelt structure.

本発明者らは、屋根に配置される融雪構造に関して、鋭意研究を重ねた結果、塗料及び積層構造を改良し、これにより、施工を容易化でき、屋根に対して水平方向に効率よく熱を伝播することができ、融雪効果を高めた耐雪構造を開発するに至った。 As a result of intensive research on the snowmelt structure placed on the roof, the present inventors have improved the paint and the laminated structure, which facilitates the construction and efficiently heats the roof horizontally. We have developed a snow-resistant structure that can propagate and enhance the snowmelt effect.

図１において、本実施の形態における融雪構造１の断面構造を示す。本実施の形態における融雪構造１は、屋根材２側から、伝熱プライマー層３／ヒーター５／撥水性を有する断熱層４の順に積層されている。なお、屋根材２は、特に限定されず、一般的に用いられる屋根材を使用することができる。例えば、スレート屋根材や、金属屋根材を用いることができる。 FIG. 1 shows a cross-sectional structure of the snowmelt structure 1 in the present embodiment. The snowmelt structure 1 in the present embodiment is laminated in the order of the heat transfer primer layer 3 / the heater 5 / the water-repellent heat insulating layer 4 from the roof material 2 side. The roofing material 2 is not particularly limited, and a commonly used roofing material can be used. For example, a slate roofing material or a metal roofing material can be used.

＜伝熱プライマー層３＞
本実施の形態において、伝熱プライマー層３は、屋根材２の表面に塗布して形成される。「伝熱プライマー」とは、熱伝導性を有する下塗り材である。本実施の形態では、図２に示すように、樹脂層３ａ中にフレーク状のアルミ粉３ｂが大量に混ざっている。「フレーク状」とは、板状や鱗片状等の平板状の形状を包含し、アスペクト比を限定するものではないが、概ね２～５０程度である。「大量（多数）」とは、重量比で５０％以上を指す。このように、大量のアルミ粉３ｂを含有することで、伝熱プライマー層３の熱伝導性を向上させることができ、ヒーター５の熱を迅速に広範囲に伝播させることが可能になる。また、図２に示すように、多くのアルミ粉３ｂが屋根材２の表面と平行な水平方向に配向していることが、ヒーター５の熱をより迅速に水平方向に伝播させることができ好適である。 <Heat transfer primer layer 3>
In the present embodiment, the heat transfer primer layer 3 is formed by applying it to the surface of the roofing material 2. The "heat transfer primer" is an undercoat material having thermal conductivity. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a large amount of flake-shaped aluminum powder 3b is mixed in the resin layer 3a. The "flake-like" includes a flat plate-like shape such as a plate-like shape or a scale-like shape, and does not limit the aspect ratio, but is generally about 2 to 50. "Large amount (many)" means 50% or more by weight. As described above, by containing a large amount of aluminum powder 3b, the thermal conductivity of the heat transfer primer layer 3 can be improved, and the heat of the heater 5 can be quickly and widely propagated. Further, as shown in FIG. 2, it is preferable that a large amount of aluminum powder 3b is oriented in the horizontal direction parallel to the surface of the roofing material 2 because the heat of the heater 5 can be propagated in the horizontal direction more quickly. Is.

本実施の形態の伝熱プライマー層３の膜厚は、限定するものではないが、平均膜厚は、０．５～２．０ｍｍ程度である。「平均膜厚」は、例えば、塗膜断面を走査型電子顕微鏡で観察し、壁面からの法線方向の厚みの平均値で表すことができる。測定箇所はランダムに選んだ複数点（５点以上が好ましい）の膜厚を測定し、平均化する。 The film thickness of the heat transfer primer layer 3 of the present embodiment is not limited, but the average film thickness is about 0.5 to 2.0 mm. The "average film thickness" can be expressed by, for example, observing the cross section of the coating film with a scanning electron microscope and expressing it as an average value of the thickness in the normal direction from the wall surface. As the measurement points, the film thicknesses of a plurality of randomly selected points (preferably 5 points or more) are measured and averaged.

本実施の形態では、市販されている全てのフレーク状アルミ粉を使用することができる。また、塗布液を調整する際、フレーク状アルミ粉を主成分とするアルミペーストを用いることが好ましい。例えば、アルペースト（登録商標）１１０９ＭＦ（東洋アルミ（株）製）を使用することが好ましい。 In this embodiment, all commercially available flake-shaped aluminum powder can be used. Further, when adjusting the coating liquid, it is preferable to use an aluminum paste containing flake-shaped aluminum powder as a main component. For example, it is preferable to use Alpaste (registered trademark) 1109MF (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.).

本実施の形態では、伝熱プライマー層中のフレーク状アルミ粉３ｂは、伝熱プライマー層３の全重量に対して、５０質量％以上７０質量％以下の範囲で含まれることが好ましく、より好ましくは、６０質量％以上６５質量％以下であり、更に好ましくは、６３～６４重量％の範囲で含まれることが好ましい。残りが樹脂層３ａの重量比である。 In the present embodiment, the flake-shaped aluminum powder 3b in the heat transfer primer layer is preferably contained in a range of 50% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the total weight of the heat transfer primer layer 3, more preferably. Is 60% by mass or more and 65% by mass or less, and more preferably, it is contained in the range of 63 to 64% by weight. The rest is the weight ratio of the resin layer 3a.

本実施の形態の伝熱プライマー層３を構成する樹脂層３ａは、アクリル樹脂及びエポキシ樹脂のうち少なくともいずれか１種から選択されることが好ましい。本実施の形態では、特に、エポキシ樹脂を選択することが好ましい。 The resin layer 3a constituting the heat transfer primer layer 3 of the present embodiment is preferably selected from at least one of an acrylic resin and an epoxy resin. In this embodiment, it is particularly preferable to select an epoxy resin.

伝熱プライマー層３は、フレーク状のアルミ粉を主成分とするアルミペーストと、アクリル樹脂あるいはエポキシ樹脂とを混合して調製した塗料を屋根材２の表面に塗布することで得ることができる。このように、製造工程は混合するだけで簡単に調製することができる。 The heat transfer primer layer 3 can be obtained by applying a paint prepared by mixing an aluminum paste containing flake-shaped aluminum powder as a main component with an acrylic resin or an epoxy resin to the surface of the roofing material 2. In this way, the manufacturing process can be easily prepared simply by mixing.

なお、塗布液を、屋根材２の表面に塗布した後の乾燥工程については、自然乾燥であっても加熱乾燥であってもよい。 The drying step after applying the coating liquid to the surface of the roofing material 2 may be natural drying or heat drying.

＜ヒーター＞
本実施の形態におけるヒーター５は、伝熱プライマー層３の表面に配置される。ヒーター５は電源ケーブル６によって、図示しない電源と接続している。ヒーター５の種類を限定するものではないが、例えば、市販の防水性を備えた帯状の電気ヒーターを用いることができる。また、降雪時と平時でスイッチのＯＮ／ＯＦＦを自動的に切り替える自動制御されたヒーターを用いてもよい。例えば、図示しないセンサにより降雪を感知したときに、自動的にヒーター５のスイッチがオンとなるように制御することが可能である。ヒーター５は、伝熱プライマー層３の表面の面性よりも小さい。このように、ヒーター５の面積が小さくても、次に説明する断熱層４を含めた融雪構造１により、屋根材２の表面と水平方向への熱の伝播を効率よく行うことができ、融雪効果を高めることができる。また、小型のヒーター５の使用を可能とするため、コストダウンを図ることも可能である。なおヒーター５は、複数用いることもできる。このとき、用いるヒーター５の種類は同じであってもよいし異なっていてもよい。 <Heater>
The heater 5 in this embodiment is arranged on the surface of the heat transfer primer layer 3. The heater 5 is connected to a power source (not shown) by a power cable 6. The type of the heater 5 is not limited, but for example, a commercially available band-shaped electric heater having waterproof properties can be used. Further, an automatically controlled heater that automatically switches ON / OFF between snowfall and normal times may be used. For example, when snowfall is detected by a sensor (not shown), it is possible to automatically control the heater 5 to be switched on. The heater 5 is smaller than the surface surface of the heat transfer primer layer 3. As described above, even if the area of the heater 5 is small, the snowmelt structure 1 including the heat insulating layer 4 described below can efficiently propagate heat to the surface of the roofing material 2 in the horizontal direction, and the snowmelt can be performed. The effect can be enhanced. Further, since the small heater 5 can be used, it is possible to reduce the cost. A plurality of heaters 5 may be used. At this time, the types of heaters 5 used may be the same or different.

＜断熱層４＞
本実施の形態における断熱層４は、図１に示すように、ヒーター５の全表面を覆っている。また、断熱層４は、ヒーター５が配置されていない位置では伝熱プライマー層３の表面にも重ねて形成されている。したがって、融雪構造１の表面は、断熱層４の表面であり、ヒーター５及び伝熱プライマー層３が露出していないことが好ましい。 <Insulation layer 4>
As shown in FIG. 1, the heat insulating layer 4 in the present embodiment covers the entire surface of the heater 5. Further, the heat insulating layer 4 is also formed so as to be overlapped on the surface of the heat transfer primer layer 3 at a position where the heater 5 is not arranged. Therefore, it is preferable that the surface of the snowmelt structure 1 is the surface of the heat insulating layer 4, and the heater 5 and the heat transfer primer layer 3 are not exposed.

本実施の形態における断熱層４は、樹脂層４ａ中に、複数の中空ガラスビーズ４ｂを含むことが好ましい。このように、断熱層４に、中空ガラスビーズ４ｂを含むことで、断熱層４中に空気を含み、ヒーター５の熱を無駄に大気中に放散させず、熱を水平方向（屋根材２の表面と平行な方向）に伝えることができる。これにより屋根全体を効率よく温めることができ、融雪効果を高めることができる。 The heat insulating layer 4 in the present embodiment preferably contains a plurality of hollow glass beads 4b in the resin layer 4a. In this way, by including the hollow glass beads 4b in the heat insulating layer 4, air is contained in the heat insulating layer 4, the heat of the heater 5 is not wastedly dissipated into the atmosphere, and the heat is transmitted in the horizontal direction (the roofing material 2). It can be transmitted in the direction parallel to the surface). This makes it possible to efficiently heat the entire roof and enhance the snowmelt effect.

本実施の形態の断熱層４の厚みは、限定するものではないが、平均層厚は、０．５～２．０ｍｍ程度である。平均層厚は、例えば、塗膜断面を走査型電子顕微鏡で観察し、壁面からの法線方向の厚みの平均値で表すことができる。測定箇所はランダムに選んだ複数点（５点以上が好ましい）の膜厚を測定し、平均化する。 The thickness of the heat insulating layer 4 of the present embodiment is not limited, but the average layer thickness is about 0.5 to 2.0 mm. The average layer thickness can be expressed by, for example, observing the cross section of the coating film with a scanning electron microscope and expressing the average value of the thickness in the normal direction from the wall surface. As the measurement points, the film thicknesses of a plurality of randomly selected points (preferably 5 points or more) are measured and averaged.

断熱層４の厚みは、伝熱プライマー層３よりも厚いことが好ましい。断熱層４は、厚塗りすることで、熱を水平方向により効果的に伝えることができ、融雪効果をより高めることができる。また、伝熱プライマー層３に含まれているのはフレーク状のアルミ粉３ｂであるため、大量のアルミ粉３ｂは屋根材２の表面と平行な水平方向へ配向しやすく、伝熱プライマー層３を薄く形成することができる。一方、断熱層４に含まれるのは中空ガラスビーズ４ｂであり、厚塗りすることで、中空ガラスビーズ４ｂを樹脂層４ａに適切に保持することができる。また、断熱層４を厚くすることで、水分が断熱層４を介してヒーター５にまで至る不具合を抑制することができる。 The thickness of the heat insulating layer 4 is preferably thicker than that of the heat transfer primer layer 3. By thickly coating the heat insulating layer 4, heat can be transferred more effectively in the horizontal direction, and the snow melting effect can be further enhanced. Further, since the heat transfer primer layer 3 contains flake-shaped aluminum powder 3b, a large amount of aluminum powder 3b tends to be oriented in the horizontal direction parallel to the surface of the roofing material 2, and the heat transfer primer layer 3 Can be formed thinly. On the other hand, the heat insulating layer 4 contains hollow glass beads 4b, and by applying a thick coating, the hollow glass beads 4b can be appropriately held in the resin layer 4a. Further, by making the heat insulating layer 4 thicker, it is possible to suppress a problem that moisture reaches the heater 5 through the heat insulating layer 4.

なお、本実施の形態の断熱層の表面は平滑で、美しい外観であることが、後述する実験により証明されている。 It has been proved by an experiment described later that the surface of the heat insulating layer of the present embodiment is smooth and has a beautiful appearance.

中空ガラスビーズ４ｂについて説明する。「中空ガラスビーズ４ｂ」とは、内部に空気層４ｃを含んだ微細なガラス球体であり、断熱特性などを付与するフィラー材として用いられる。本実施の形態では、市販されている全ての中空ガラスビーズを使用することができる。例えば、Ｑ－ＣＥＬ５０２０（ポッターズバロティーニ製）を使用することができる。中空ガラスビーズ４ｂは球状、或いは球体に近い形状（例えば楕円体）であるが、球状であることが施工性や、断熱層４の美的外観にも優れるので好ましい。 The hollow glass beads 4b will be described. The "hollow glass beads 4b" is a fine glass sphere containing an air layer 4c inside, and is used as a filler material that imparts heat insulating properties and the like. In this embodiment, all commercially available hollow glass beads can be used. For example, Q-CEL5020 (manufactured by Potters Barotini) can be used. The hollow glass beads 4b have a spherical shape or a shape close to a spherical shape (for example, an ellipsoid), but the spherical shape is preferable because it is excellent in workability and the aesthetic appearance of the heat insulating layer 4.

本実施の形態では、断熱層４中の中空ガラスビーズ４ｂは、断熱層の全重量に対して１０質量％以上３０質量％以下の範囲で含まれることが好ましく、より好ましくは、２０質量％以上２６質量％以下であり、更に好ましくは、２５～２４重量％の範囲で含まれることが好ましいである。残りが樹脂層４ａの重量比である。 In the present embodiment, the hollow glass beads 4b in the heat insulating layer 4 are preferably contained in a range of 10% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or more, based on the total weight of the heat insulating layer. It is 26% by mass or less, and more preferably 25 to 24% by weight. The rest is the weight ratio of the resin layer 4a.

図２に示すように、中空ガラスビーズ４ｂの一部は、断熱層４の表面に露出しており、断熱層４の表面に高い撥水性を付与することができる。一般的に、降雨や降雪の水分が屋根の表層から浸潤すると、浸潤した水分により、断熱性能が低下し、屋根材２と水平方向への熱の伝播が妨げられる。これに対し、本実施の形態では、断熱層４の表面は高撥水性である。これにより、例えば、冬季の降雪による水分の浸潤を抑制することができ、融雪構造１の優れた断熱性能を維持することができ、断熱層４内での熱の伝播を効率よく行うことが可能となる。 As shown in FIG. 2, a part of the hollow glass beads 4b is exposed on the surface of the heat insulating layer 4, and high water repellency can be imparted to the surface of the heat insulating layer 4. Generally, when the moisture of rainfall or snow infiltrates from the surface layer of the roof, the infiltrated moisture deteriorates the heat insulating performance and hinders the heat transfer in the horizontal direction with the roofing material 2. On the other hand, in the present embodiment, the surface of the heat insulating layer 4 is highly water repellent. Thereby, for example, infiltration of water due to snowfall in winter can be suppressed, excellent heat insulating performance of the snowmelt structure 1 can be maintained, and heat can be efficiently propagated in the heat insulating layer 4. Will be.

また、断熱層４に中空ガラスビーズ４ｂを含むことで、断熱塗料を塗布する際、高い流動性を維持することができる。すなわち、通常の不規則形状の断熱塗料用骨材は少量の配合でもすぐに流動性が低下してしまう。このため、施工作業の効率を著しく低下させてしまう。これに対し、本実施の形態で用いる中空ガラスビーズ４ｂの形状は球体或いは球体に近いため、ニュートン流体に近い流動性を得ることができる。したがって、中空ガラスビーズを骨材にして断熱塗料を調整することで、中空ガラスビーズ４ｂを高い配合比率で含有しても、高い流動性を維持することができ、容易に施工することが可能となる。また、本実施の形態では、スプレー施工なども可能であり、平滑面を形成しやすい。これにより、屋根の美観を良好に仕上げることが可能である。 Further, by including the hollow glass beads 4b in the heat insulating layer 4, high fluidity can be maintained when the heat insulating paint is applied. That is, the fluidity of an normally irregularly shaped aggregate for heat insulating paint immediately decreases even with a small amount of compounding. Therefore, the efficiency of the construction work is significantly reduced. On the other hand, since the shape of the hollow glass beads 4b used in the present embodiment is a sphere or a sphere, it is possible to obtain a fluidity close to that of a Newtonian fluid. Therefore, by adjusting the heat insulating paint using the hollow glass beads as an aggregate, high fluidity can be maintained even if the hollow glass beads 4b are contained in a high blending ratio, and the construction can be easily performed. Become. Further, in the present embodiment, spray construction or the like is possible, and it is easy to form a smooth surface. This makes it possible to finish the aesthetics of the roof well.

本実施の形態の断熱層４を構成する樹脂層４ａの材質を限定するものではないが、例えば、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、酢酸ビニル、及び、酢酸ビニル－スチレンのうち少なくともいずれか１種から選択されることが好ましい。本実施の形態では、特に、アクリル樹脂を選択することが好適である。これにより、断熱層４の耐水性を効果的に向上させることができ、また厚膜形成を容易にでき、塗膜の優れた耐候性を得ることできる。 The material of the resin layer 4a constituting the heat insulating layer 4 of the present embodiment is not limited, but for example, at least one of acrylic resin, styrene / acrylic resin, vinyl acetate, and vinyl acetate-styrene. It is preferable to be selected from. In this embodiment, it is particularly preferable to select an acrylic resin. Thereby, the water resistance of the heat insulating layer 4 can be effectively improved, the thick film can be easily formed, and the excellent weather resistance of the coating film can be obtained.

また、本実施の形態の断熱層４を構成する樹脂層４ａは、断熱塗料の調整の際、樹脂エマルジョンを用いるのが好ましい。「樹脂エマルジョン」とは、樹脂を含有するエマルジョンを意味し、アクリル樹脂エマルジョン、スチレン・アクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビニルエマルジョン、及び、酢酸ビニル－スチレンエマルジョンのうち少なくともいずれか１種から選択されることが好ましい。本実施の形態では、特に、アクリル樹脂エマルジョンを選択することが好適である。上述の中空ガラスビーズとアクリル樹脂エマルジョンとは親和性が高く、均一に混合することができる。また、アクリル樹脂エマルジョンは、水性アクリル樹脂エマルジョンであることが好ましく、例えば、ボンコート（登録商標）ＣＥ８５１０（ＤＩＣ社製）を用いることができる。 Further, it is preferable to use a resin emulsion for the resin layer 4a constituting the heat insulating layer 4 of the present embodiment when preparing the heat insulating paint. The "resin emulsion" means an emulsion containing a resin, and may be selected from at least one of an acrylic resin emulsion, a styrene / acrylic resin emulsion, a vinyl acetate emulsion, and a vinyl acetate-styrene emulsion. preferable. In this embodiment, it is particularly preferable to select an acrylic resin emulsion. The above-mentioned hollow glass beads and the acrylic resin emulsion have a high affinity and can be uniformly mixed. The acrylic resin emulsion is preferably an aqueous acrylic resin emulsion, and for example, Boncoat (registered trademark) CE8510 (manufactured by DIC Corporation) can be used.

断熱層４を形成するための断熱塗料について説明する。断熱塗料に関しては、上記に記載したように、例えば、アクリル樹脂エマルジョンに中空ガラスビーズを加えて混合することで得ることができる。 The heat insulating paint for forming the heat insulating layer 4 will be described. As described above, the heat insulating paint can be obtained, for example, by adding hollow glass beads to an acrylic resin emulsion and mixing them.

断熱塗料の粘度を、限定するものではないが、２５℃における粘度を２０００ｃＰ程度に調整することが好ましい。これにより、良好な施工作業性を得ることができるとともに、塗布した後、適度な平滑性を得ることができ、良好な美観を有する塗布面を得ることができる。 The viscosity of the heat insulating paint is not limited, but it is preferable to adjust the viscosity at 25 ° C. to about 2000 cP. As a result, good construction workability can be obtained, and after coating, appropriate smoothness can be obtained, and a coated surface having a good aesthetic appearance can be obtained.

なお、断熱塗料を、壁面に塗布した後の乾燥工程については、自然乾燥であっても加熱乾燥であってもよい。 The drying step after applying the heat insulating paint to the wall surface may be natural drying or heat drying.

以上、詳述したように、本実施の形態の融雪構造１は、屋根材２側から、伝熱プライマー層３／ヒーター５／撥水性を有する断熱層４の順に積層された構造であり、これにより、施工を容易化でき、屋根に対して水平方向に効率よく熱を伝播することができ、融雪効果を高めることができる。これにより、雪下ろし作業を軽減することができる。またヒーター５の表面は高撥水の断熱層４により保護されており、水分の浸透を抑制でき安全性にも優れる。また、別の効果としては、屋根が断熱層４で覆われることで、夏季の日差しによる室内温度の上昇を抑制することもできる。 As described in detail above, the snowmelt structure 1 of the present embodiment is a structure in which the heat transfer primer layer 3 / heater 5 / water-repellent heat insulating layer 4 are laminated in this order from the roofing material 2 side. As a result, construction can be facilitated, heat can be efficiently propagated horizontally to the roof, and the snowmelt effect can be enhanced. As a result, it is possible to reduce the work of removing snow. Further, the surface of the heater 5 is protected by a highly water-repellent heat insulating layer 4, which can suppress the penetration of water and is excellent in safety. As another effect, the roof is covered with the heat insulating layer 4, so that the increase in the indoor temperature due to the summer sunlight can be suppressed.

本実施の形態の融雪構造１は、少なくとも、屋根材２側に配置されるヒーター５と、ヒーター５の表面に設けられる撥水性を有する断熱層４と、を有する積層構造であってもよい。ただし、伝熱プライマー層３を、屋根材２とヒーター５の間に介在させることで（すなわち３層構造とすることで）、屋根材２の表面と平行な水平方向への熱の伝達をより促進でき、より優れた融雪効果を得ることができる。 The snowmelt structure 1 of the present embodiment may be a laminated structure having at least a heater 5 arranged on the roof material 2 side and a water-repellent heat insulating layer 4 provided on the surface of the heater 5. However, by interposing the heat transfer primer layer 3 between the roofing material 2 and the heater 5 (that is, by forming a three-layer structure), heat transfer in the horizontal direction parallel to the surface of the roofing material 2 is further improved. It can be promoted and a better snow melting effect can be obtained.

以下、本発明の実施例及び比較例により本発明の効果を説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention. The present invention is not limited to the following examples.

＜断熱塗料の施工性の評価＞
以下に示すように、本発明の実施例及び比較例として、特に、異なる断熱塗料を用いて、その施工性を評価した。 <Evaluation of workability of heat insulating paint>
As shown below, as examples and comparative examples of the present invention, in particular, different heat insulating paints were used to evaluate their workability.

［実施例１］
水性アクリル樹脂エマルジョン「ボンコートＣＥ８５１０（ＤＩＣ社製）」８５質量部に、中空ガラスビーズ「Ｑ―ＣＥＬ５０２０（ポッターズバロティーニ(株)製品）１５重量部を加えて、均一になるまでよく攪拌して、実施例の断熱塗料を得た。ボンコートＣＥ８５１０の不揮発分は５５質量％であるから、この断熱塗料に占める不揮発分は、６１．７５質量％であることがわかった。これにより、中空ガラスビーズは、１５／６１．７５により、不揮発成分中、約２４質量％であった。すなわち、中空ガラスビーズは、断熱層中に、約２４質量％含まれることになる。また、塗膜比重は、およそ０．７（ｇ／ｃｍ^３）であり、厚み２ｍｍの乾燥塗膜を得るためには、２０００×０．７÷０．６１７５＝２２６７（ｇ／ｍ^２）の塗布量が必要であった。調整した断熱塗料の粘度は、２０００ｃＰ前後であり、良好な施工性を得ることができた。調整した断熱塗料を、鎖骨ローラーによる配り塗りで基材上に塗布し、乾燥後の塗布面を調べたところ、十分な平滑性を有し、良好な美観を得ることができた。 [Example 1]
Add 15 parts by weight of hollow glass beads "Q-CEL5020 (Potters Barotini Co., Ltd. product)" to 85 parts by mass of the water-based acrylic resin emulsion "Boncoat CE8510 (manufactured by DIC)" and stir well until uniform. Since the non-volatile content of Boncoat CE8510 was 55% by mass, it was found that the non-volatile content in this heat-insulating paint was 61.75% by mass. Was about 24% by mass in the non-volatile component according to 15 / 61.75. That is, the hollow glass beads were contained in the heat insulating layer in an amount of about 24% by mass. It was about 0.7 (g / cm ³ ), and a coating amount of 2000 × 0.7 ÷ 0.6175 = 2267 (g / m ² ) was required to obtain a dry coating film having a thickness of 2 mm. The viscosity of the adjusted heat insulating paint was around 2000 cP, and good workability could be obtained. The adjusted heat insulating paint was applied onto the base material by distribution coating with a clavicle roller, and the coated surface after drying was applied. As a result of investigation, it had sufficient smoothness and a good aesthetic appearance could be obtained.

［比較例１］
実施例１で用いた中空ガラスビーズの替わりに、微粉末炭酸カルシウム「ＫＳ＃１０００（林化成（株）製品）」を用い、その他は、実施例１と同じとして断熱塗料を調整した。しかしながら、調整した断熱塗料は粘度が高すぎるため、施工性が悪く、鎖骨ローラーによる配り塗りでは平滑な塗布面の形成が不可能であった。 [Comparative Example 1]
Instead of the hollow glass beads used in Example 1, fine powdered calcium carbonate "KS # 1000 (product of Hayashi Kasei Co., Ltd.)" was used, and the other heat insulating paints were adjusted as in Example 1. However, since the adjusted heat insulating paint has too high a viscosity, the workability is poor, and it is impossible to form a smooth coated surface by distribution coating with a clavicle roller.

以上の結果から、断熱塗料に、中空ガラスビーズを混合することで、良好な施工性を得ることができ、十分な平滑性と、良好な美観を有する断熱層の塗布面を得ることができるとわかった。 From the above results, it is said that by mixing hollow glass beads with the heat insulating paint, good workability can be obtained, and a coated surface of the heat insulating layer having sufficient smoothness and good aesthetics can be obtained. have understood.

＜融雪試験：実験室内＞
次に、以下の実施例及び比較例としての融雪構造を用いて、室内での融雪試験を行った。 <Snowmelt test: laboratory>
Next, an indoor snowmelt test was conducted using the following examples and the snowmelt structure as a comparative example.

［実施例２］
（伝熱プライマー塗料の調整）
屋根材の表面に塗布する伝熱プライマー塗料を調整した。すなわち、エポキシ樹脂のキシレン溶液「ＪＥＲ１００１Ｘ７０（三菱ケミカル(株)製品）」２５重量部に、キシレン２５重量部を加えて希釈し、そこへフレーク状の金属アルミ粉ペーストである「アルペースト１１０９ＭＦ（東洋アルミ(株)製品）」５０重量部を加えて、均一になるまで攪拌して伝熱プライマー塗料を調製した。アルペースト１１０９ＭＦの不揮発分を実測すると６２質量％であったことから、この塗料は、不揮発分換算でエポキシ樹脂１７．５重量部、アルミフレーク３１重量部よりなる、全不揮発分４８．５質量％の塗料であることがわかった。したがって、アルミフレークの顔料質量濃度ＰＷＣは、３１／４８．５により、不揮発成分中、６３．９％であることがわかった。すなわち、アルミフレークは、伝熱プライマー層中、６３．９質量％程度含まれる。そして、調整した伝熱プライマー塗料を塗布し、乾燥させることで塗膜を得た。 [Example 2]
(Adjustment of heat transfer primer paint)
The heat transfer primer paint applied to the surface of the roofing material was adjusted. That is, 25 parts by weight of xylene is added to 25 parts by weight of the xylene solution "JER1001X70 (product of Mitsubishi Chemical Co., Ltd.)" of the epoxy resin to dilute it, and then "Alpaste 1109MF (Toyo), which is a flake-shaped metal aluminum powder paste, is diluted. Aluminum Co., Ltd. product) ”50 parts by weight was added and stirred until uniform to prepare a heat transfer primer paint. Since the non-volatile content of Alpaste 1109MF was actually 62% by mass, this paint was composed of 17.5 parts by weight of epoxy resin and 31 parts by weight of aluminum flakes in terms of non-volatile content, and 48.5% by mass of total non-volatile content. It turned out to be the paint of. Therefore, it was found that the pigment mass concentration PWC of the aluminum flakes was 63.9% of the non-volatile components according to 31 / 48.5. That is, the aluminum flakes are contained in the heat transfer primer layer in an amount of about 63.9% by mass. Then, the adjusted heat transfer primer paint was applied and dried to obtain a coating film.

実施例２では、スレート屋根の表面に、上記の伝熱プライマー塗料を塗布して伝熱プライマー層を得た。そして、伝熱プライマー層の表面に電気ヒーターを設置し、更に、実施例１で用いた断熱塗料を用いて断熱層を得た。
［実施例３］
金属屋根材の表面に、電気ヒーターを配置して、さらに、実施例１の断熱塗料を塗布して断熱層を形成した。 In Example 2, the above heat transfer primer paint was applied to the surface of the slate roof to obtain a heat transfer primer layer. Then, an electric heater was installed on the surface of the heat transfer primer layer, and a heat insulating layer was obtained by using the heat insulating paint used in Example 1.
[Example 3]
An electric heater was arranged on the surface of the metal roofing material, and the heat insulating paint of Example 1 was further applied to form a heat insulating layer.

［比較例２］
スレート屋根材の表面に、電気ヒーターを配置して、さらに市販の厚塗り塗料を塗布した。 [Comparative Example 2]
An electric heater was placed on the surface of the slate roofing material, and a commercially available thick coating paint was further applied.

［比較例３］
金属屋根材の表面に、電気ヒーターを配置して、さらに市販の厚塗り塗料を塗布した。 [Comparative Example 3]
An electric heater was placed on the surface of the metal roofing material, and a commercially available thick coating paint was further applied.

（試験方法）
埼玉県産業技術総合センター（ＳＡＩＴＥＣ）の気象再現室において、室内温度を－１５℃に設定して、実施例及び比較例の各融雪構造の表面に人工雪を降らせた。実施例及び比較例の各電気ヒーターをオンにして、実施例及び比較例の屋根構造の表面温度を計測し、融雪性能を評価した。 (Test method)
In the meteorological reproduction room of Saitama Prefectural Industrial Technology Center (SAITEC), the indoor temperature was set to −15 ° C., and artificial snow was dropped on the surface of each snowmelt structure of Examples and Comparative Examples. Each electric heater of the example and the comparative example was turned on, the surface temperature of the roof structure of the example and the comparative example was measured, and the snow melting performance was evaluated.

その結果、実施例２、３では、比較例２、３に比較して、ヒーターの熱を、効率よく屋根横方向に伝播することができ、融雪性能が高いことがわかった。また、伝熱プライマー層を有する実施例２のほうが、伝熱プライマー層を有さない実施例３に比べて、より効率的に屋根横方向への伝搬が可能であるとわかった。 As a result, it was found that in Examples 2 and 3, the heat of the heater can be efficiently propagated in the lateral direction of the roof as compared with Comparative Examples 2 and 3, and the snow melting performance is high. Further, it was found that Example 2 having the heat transfer primer layer can propagate in the lateral direction of the roof more efficiently than Example 3 without the heat transfer primer layer.

＜融雪試験：屋外＞
次に、以下の実施例及び比較例としての融雪構造を用いて、屋外での融雪試験を行った。 <Snowmelt test: outdoors>
Next, an outdoor snowmelt test was conducted using the following examples and comparative snowmelt structures.

［実施例４］
実施例２と同様の構成とした。 [Example 4]
The configuration was the same as in Example 2.

［実施例５］
スレート屋根材の表面に、実施例４に比べて、伝熱プライマー層が厚くなるように、伝熱プライマー塗料を塗布して、厚塗りの伝熱プライマー層を形成した。それ以外は、実施例４と同様とした。 [Example 5]
A heat transfer primer paint was applied to the surface of the slate roofing material so that the heat transfer primer layer was thicker than in Example 4, to form a thick heat transfer primer layer. Other than that, it was the same as in Example 4.

［比較例４］
スレート屋根材の表面に、電気ヒーターを配置したのみとした。 [Comparative Example 4]
Only the electric heater was placed on the surface of the slate roofing material.

（試験方法）
上記の実施例及び比較例の各融雪構造を、降雪天候下で屋外曝露した。実施例及び比較例の各電気ヒーターをオンにして、実施例及び比較例の屋根構造の表面温度を計測し、融雪性能を評価した。 (Test method)
The snowmelt structures of the above Examples and Comparative Examples were exposed outdoors under snowfall weather. Each electric heater of the example and the comparative example was turned on, the surface temperature of the roof structure of the example and the comparative example was measured, and the snow melting performance was evaluated.

上記試験の結果、実施例では、比較例と比較してヒーターの熱が屋根横方向に効率よく伝播することがわかった。また、屋外曝露条件の結果では、ヒーターの過熱抑制効果も確認された。 As a result of the above test, it was found that in the examples, the heat of the heater propagates more efficiently in the lateral direction of the roof as compared with the comparative example. In addition, as a result of outdoor exposure conditions, the effect of suppressing overheating of the heater was also confirmed.

本発明の屋根の融雪構造によれば、施工が容易であり、屋根に対して水平方向に効率よく熱を伝播することができ、融雪効果を高めることができる。この結果、降雪地域では、雪下ろしの軽減を図ることができ、更には、冬季の部屋の保温効果や、夏の日差しを防ぐ効果を得ることができる。 According to the snowmelt structure of the roof of the present invention, the construction is easy, heat can be efficiently propagated in the horizontal direction to the roof, and the snowmelt effect can be enhanced. As a result, in a snowfall area, it is possible to reduce the amount of snow falling, and further, it is possible to obtain the effect of keeping the room warm in winter and the effect of preventing the sunlight in summer.

１：融雪構造
２：屋根材
３：伝熱プライマー層
３ａ：樹脂層
３ｂ：アルミ粉
４：断熱層
４ａ：樹脂層
４ｂ：中空ガラスビーズ
４ｃ：空気層
５：ヒーター
６：電源ケーブル 1: Snowmelt structure 2: Roofing material 3: Heat transfer primer layer 3a: Resin layer 3b: Aluminum powder 4: Insulation layer 4a: Resin layer 4b: Hollow glass beads 4c: Air layer 5: Heater 6: Power cable

本発明の屋根の融雪構造は、屋根に配置される融雪構造であって、屋根材側に配置されるヒーターと、前記ヒーターの表面に設けられている撥水性を有する断熱層と、前記屋根材と前記ヒーターの間に介在する、伝熱プライマー層と、を有することを特徴とする。 The snow melting structure of the roof of the present invention is a snow melting structure arranged on the roof, and includes a heater arranged on the roof material side, a water-repellent heat insulating layer provided on the surface of the heater, and the roofing material . It is characterized by having a heat transfer primer layer interposed between the heater and the heater .

Claims

It is a snowmelt structure placed on the roof.
The heater placed on the roof material side and
A snowmelt structure for a roof, characterized by having a water-repellent heat insulating layer provided on the surface of the heater.

The snowmelt structure for a roof according to claim 1, further comprising a heat transfer primer layer interposed between the roof material and the heater.

The snowmelt structure for a roof according to claim 2, wherein the heat transfer primer layer contains a large amount of flake-shaped aluminum powder contained in the resin layer.

The snowmelt structure for a roof according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat insulating layer contains a plurality of hollow glass beads dispersed in a resin layer.