JP3946205B2 - 屋根の融雪装置 - Google Patents

Description

本発明は、屋根の積雪を確実かつ効率よく溶かすための屋根の融雪装置に関するものである。

一般に、家屋の屋根に積った雪は、その量が多い場合には、家屋の損傷を防ぐため人手により雪降ろしを行う。この雪降ろし作業は非常に重労働となるため、本願出願人は融雪効率の高い画期的なものを提案している。（特許文献１参照）
この融雪装置は、扁平状をなす区画パネルの下面に対し、加熱流体を通すための蛇行溝をプレス成形した下部融雪パネルを接合し、前記区画パネルの上面に対し、同じく加熱流体を通すための蛇行溝をプレス成形した上部融雪パネルを接合し、三層構造の融雪装置本体を構成している。そして、下部の蛇行溝に加熱流体を通した後に上部の蛇行溝に同じ加熱流体を通して、融雪装置本体の上面の積雪を効率良く溶かすようにしている。
特開２００４−００３３２１号公報

上記従来の融雪装置は、区画パネルの上下両面に対し、製造を容易に行うためプレス成形された上部融雪パネルと下部融雪パネルとを接合する構造を採っている。このため、上部融雪パネル及び下部融雪パネルの蛇行溝の複数の直線部の間に接合代を設ける必要がある。この接合代によって上側外溝及び下側外溝が形成されるので、上側外溝に融雪によって生じた水が溜まる。この水によって、融雪効率が低下するという新たな問題があることが判明した。すなわち、この融雪装置は、雪が解けるのは速いが、溶けた水が、上側外溝に溜まり、その水が、融け始めた雪により吸い上げられて、融けていない雪の上部まで、水が吸い上げられる。この結果、上部融雪パネルと、積雪との間に水の層ができ、融雪パネルの熱が融かしたい雪に伝わり難くなり、融ける時間が長くなるという問題があることが判った。

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、融雪効率を向上することができる屋根の融雪装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、扁平状をなす区画パネルの下面に対し、加熱流体を通すための蛇行溝を形成した下部融雪パネルを接合し、前記区画パネルの上面に対し、同じく加熱流体を通すための蛇行溝を形成した上部融雪パネルを接合し、前記区画パネル、下部融雪パネル及び上部融雪パネルの三枚のパネルの接合部によって形成される蛇行状の上部外溝及び下部外溝の底部に対し、融雪によって生じた上部外溝内の水を下部外溝へ逃すための排水孔を複数箇所に貫通形成したことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、排水孔は長孔状に形成されていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記区画パネル、下部融雪パネル及び上部融雪パネルの三枚のパネルによって構成された融雪装置本体の外周縁には屋根に積もった雪を前記融雪装置本体の上面に案内移動するための雪案内板が取り付けられるようになっていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記雪案内板の先端部下面には、屋根からこの雪案内板を浮上した状態に支持するバネが取り付けられ、雪案内板上に雪が乗った状態でバネが圧縮されて雪案内板の先端部が屋根の表面に接触或いは接近されるようになっていることを要旨とする。

本発明によれば、前記区画パネル、下部融雪パネル及び上部融雪パネルの三枚のパネルの接合部によって形成される上部外溝及び下部外溝の底部に対し、融雪によって生じた蛇行状の上部外溝内の水を下部外溝へ逃すための排水孔を複数箇所に貫通形成した。このため、雪が融かされてできた水が上側外溝から下側外溝へ排出されるので、上部融雪パネルと積雪との間に、水の層が形成されるのを防止して、融雪効率を向上することができる。

以下、本発明を具体化した屋根の融雪装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１はこの実施形態の融雪装置１１全体を示す平面図である。又、図２は融雪装置１１全体を示す一部省略正面図、図３は同じく融雪装置１１全体を示す一部省略側面図である。図４は融雪装置１１の一部省略横断面図である。

図４に示すように融雪装置１１の本体１１１は、例えばステンレススチール、銅、真鍮、あるいはアルミニウム等の金属板をプレス成形して図１に示すようにほぼ平面横長四角形状に形成した下部融雪パネル５１と、同じく金属板をプレス成形してほぼ平面横長四角形状に形成した上部融雪パネル５２と、両パネル５１，５２の間にサンドイッチ状に介在された区画パネル５３とによって構成されている。

前記下部及び上部融雪パネル５１，５２は、図４に示すように区画パネル５３に関して上下対称状に形成され、下部融雪パネル５１には蛇行溝５１ａが下方に膨らむようにプレス成形されている。そして、この蛇行溝５１ａと前記区画パネル５３の下面との間に蛇行する下部通路２１Ａが形成されている。（図１参照）同様に、上部融雪パネル５２には蛇行溝５２ａが上方に膨らむようにプレス成形されている。そして、この蛇行溝５２ａと前記区画パネル５３との間に蛇行する上部通路２１Ｂが形成されている。（図１参照）前記下部及び上部通路２１Ａ，２１Ｂの横断面形状は偏平状になっている。

前記区画パネル５３の外周縁は前記下部及び上部融雪パネル５１，５２の外周縁よりも内側になるように包蔵され、下部及び上部融雪パネル５１，５２の外周縁の接合フランジ５１２は、シーム溶接部Ｍによって全周に亘って接合されている。

次に、前記下部融雪パネル５１の下部通路２１Ａ及び上部融雪パネル５２の上部通路２１Ｂのそれぞれの端部に連通するように設けられた口金２４，２５の構成を図５及び図６に基づいて説明する。

図５に示すように前記口金２４は上部通路２１Ｂの左端部に連通するように取り付けられている。上部融雪パネル５２には蛇行溝５２ａの左端部と対応して開口部５２ｂが形成され、この開口部５２ｂには通路５４ａを有する口金本体５４の下端部に一体に形成したボス部５４ｂが係合され、上部融雪パネル５２と口金本体５４は溶接部（図示略）によって連結されている。又、前記口金本体５４の側面には嵌合穴５４ｃが形成され、この嵌合穴５４ｃには前記通路５４ａと連通するように横円筒状をなすパイプ５５の一端部が嵌入され、口金本体５４とパイプ５５は溶接部（図示略）によって連結されている。

前記下部融雪パネル５１と上部融雪パネル５２の外周縁の接合フランジ５１２の上面には、前記口金２４のパイプ５５と対応するように支持金具５６が載置されている。そして、前記接合フランジ５１２を下方から上方に貫通するボルト５７を前記支持金具５６に形成されたねじ孔に螺合することによって接合フランジ５１２に支持金具５６を締め付け固定している。前記支持金具５６の上面は、前記パイプ５５の外周面と同心円弧状になるように円弧状に形成され、前記パイプ５５に嵌合接続されるホース５８を安定して支持するようになっている。

図６に示す口金２５は、下部融雪パネル５１の下部通路２１Ａの左端部に連通するように取り付けられている。前記上部融雪パネル５２と区画パネル５３には下部融雪パネル５１側に設けた蛇行溝５１ａの左端部と対応するように取付穴５９が形成され、この取付穴５９には口金２５を構成する口金本体５４のボス部５４ｂが嵌合され、溶接部（図示略）によって上部融雪パネル５２に連結されている。その他の構成は前記口金２４の構成と同様である。又、図１に示すように前記下部通路２１Ａの右端部には口金２５が設けられ、前記上部通路２１Ｂの右端部には口金２４が設けられている。

この実施形態では、区画パネル５３の上下両面に対し、製造を容易に行うためプレス成形された下部融雪パネル５１と上部融雪パネル５２とを接合する構造を採っている。このため、図１及び図４に示すように、下部融雪パネル５１及び上部融雪パネル５２の蛇行溝５１ａ，５２ａの複数の直線部の間に接合代を設ける必要がある。この接合代によって上側外溝５２ｃ及び下側外溝５１ｂが形成されることになる。前記下側外溝５１ｂの底板と上側外溝５２ｃの底板は、区画パネル５３を挟んで上下に対向してパネル５３に溶接され、三層構造の接合部６０を形成している。この接合部６０には上側外溝５２ｃと下側外溝５１ｂとを連通する排水孔６１が、複数カ所に設けられている。

図１に示すように、前記接合フランジ５１２の幅寸法は、大きく形成され、後述する雪案内板６３の取付フランジとして機能するようにしている。この接合フランジ５１２には、複数カ所に、ボルトの挿通孔６２が形成されている。

図７は前記融雪装置１１を屋根４１の表面に複数箇所に直列に配設した平面図である。最右側に位置する前記下部融雪パネル５１の口金２５には湯発生装置４４からポンプ４５及び給湯管４６を通して湯が供給されるようになっている。又、最右側に位置する上部融雪パネル５２の口金２４には排湯管４７が接続され、融雪に供して温度の低下した排湯を湯発生装置４４に戻すようになっている。最左端の下部融雪パネル５１の口金２５と、同じく最左端の上部融雪パネル５２の口金２４は折り返し用のホース３８によって接続されている。隣接する融雪装置１１の口金２４と口金２４及び口金２５と口金２５は、直線状のホース３９によって接続されている。下部融雪パネル５１の下部通路２１Ａの湯の流れる方向は、図７に破線の矢印で示し、上部融雪パネル５２の上部通路２１Ｂの湯の流れる方向は実線の矢印で示す。

次に、図７及び図８に基づいて、前記接合フランジ５１２に取り付けられる雪案内板６３について説明する。
この雪案内板６３は前記屋根４１に装着された融雪装置１１の上側の接合フランジ５１２に装着されている。前記雪案内板６３の一端部には、前記接合フランジ５１２に設けた挿通孔６２と対応するように、ボルト挿通孔６３ａが形成されている。そして、雪案内板６３のボルト挿通孔６３ａと、接合フランジ５１２の挿通孔６２に対して、ボルト６４を挿通するとともに、このボルト６４にナット６５を螺合して、接合フランジ５１２に雪案内板６３を取り付けるようにしている。前記雪案内板６３の先端部には、複数カ所にコイルばね６６の上端部が連結され、コイルばね６６の下端部には、ゴムよりなる緩衝部材６７が取り付けられている。雪案内板６３の下面には雪案内板６３の反りを防止するための補強板６８が接合されている。

前記雪案内板６３の下面には、前記ボルト挿通孔６３ａと対応して、高さ調節用のブロック（図示略）を取り付けてもよい。
次に、前記のように構成した融雪装置の動作について、その作用を説明する。

図７において、前記湯発生装置４４を作動してポンプ４５から高温の湯を給湯管４６を通して最右側に位置する融雪装置１１の下部融雪パネル５１の下部通路２１Ａに供給する。この湯は各下部融雪パネル５１の下部通路２１Ａ内をそれぞれ破線で示す矢印方向に蛇行して流れ、ホース３８から最左側に位置する融雪装置１１の上部融雪パネル５２の上部通路２１Ｂに供給される。その後、各上部融雪パネル５２の上部通路２１Ｂ内をそれぞれ実線で示す矢印方向に蛇行して流れ、排湯管４７から湯発生装置４４に戻される。

以上のようにして下部及び上部通路２１Ａ，２１Ｂの湯の流動によって前記融雪装置１１の上面に積もった雪が溶かされる。
上記実施形態の融雪装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。

（１）前記実施形態では、前記融雪装置１１を下部融雪パネル５１と上部融雪パネル５２により構成し、下部融雪パネル５１の下部通路２１Ａに高温の湯を通し上部融雪パネル５２の上部通路２１Ｂに折り返された湯を蛇行して逆方向に通すようにした。このため、上部通路２１Ｂを流れる融雪用の湯が下部通路２１Ａを流れる湯によって暖められ、冷え難くなる。従って、融雪装置１１の表面の温度が上面全体に亘ってほぼ均一となる。又、上部融雪パネル５２の上部通路２１Ｂの上面も平面であるため熱伝導率がよく、かつ平らな部分全体に温水が均等に流れるので、十分な熱量を発散して積雪をほぼ均等に溶かすことができる。この結果、雪の降り始めに融雪装置を作動しなくてもよく、屋根の積雪が所定高さとなってから作動して融雪を効率的に行うことができ、融雪経費を低減することができる。例えば、融雪装置１１の上面の積雪の深さが３０センチメートルの場合には、使用する湯の温度が８０℃の場合には、７〜８分で融雪することがわかった。

（２）前記実施形態では、前記下部融雪パネル５１の下側表面に形成された下側外溝５１ｂと上部融雪パネル５２の上側表面に形成された上側外溝５２ｃとの接合部６０に対し、融雪によって前記上側外溝５２ｃに生じた水を下側外溝５１ｂに逃すための排水孔６１を複数箇所に形成した。このため、雪が融かされてできた水が上側外溝５２ｃから下側外溝５１ｂへ排出されるので、上部融雪パネル５２と積雪との間に、背景の技術の項で述べた水の層が形成されるのを防止して、融雪効率を格段に向上することができる。

（３）前記実施形態では、図７，８に示すように融雪装置１１の接合フランジ５１２に雪案内板６３を取り付け、その上側の端縁にコイルばね６６を取り付け、雪案内板６３を屋根４１の表面から浮上するようにした。又、雪案内板６３に雪が乗った状態では、この雪案内板６３の先端部が屋根４１の表面に接触或いは接近されるようにした。このため、融雪装置１１を屋根４１に装着したとき、屋根４１に積もった雪が、雪案内板６３を介して、融雪装置１１の上面に円滑に案内移動される。融雪装置１１上に移動された雪はこの融雪装置１１によって融かされるので、屋根４１の雪がまた雪案内板６３によって融雪装置１１の上面に移動されて、融解される。この動作が繰り返し行われるので、屋根４１の下端部に装設した一列の融雪装置１１によって、雪を効率よく溶かすことができる。

又、屋根４１に積雪がない場合には、コイルばね６６によって雪案内板６３が屋根４１の上面から持ち上げられるので、雨水が屋根４１の表面に沿って円滑に流れる。
（４）前記実施形態では、コイルばね６６の下端に緩衝部材６７を設けたので、屋根４１の錆びを防止することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 前記下部及び上部融雪パネル５１，５２の蛇行溝５１ａ，５２ａの横断面形状を、図４に示す形状以外の例えば台形状にしたり、波形状にしたり、その他の扁平形状にしたりしてもよい。

○ 排水孔６１の形成箇所を数十箇所にしたり、それよりも多数箇所に形成したりしてもよい。排水孔６１を円形に代えて例えば長孔状に形成してもよい。
○ 下部融雪パネル５１、上部融雪パネル５２及び区画パネル５３の材料を、耐候性を有する合成樹脂により形成してもよい。

○ 前記融雪装置１１に用いる湯に不凍液を混入してもよい。

○ 加熱流体として湯以外にオイル、蒸気、その他の流動材を用いてもよい。

○ 屋根４１に対し融雪装置１１を下側、中間部或いは上側の一部に設けてもよい。又、屋根全体に融雪装置１１を配設してもよい。全体に設けた場合には切換弁により複数の融雪装置１１に選択的に湯を切り換え供給可能に構成するのが望ましい。

この発明の融雪装置の実施形態を示す平面図。 図１に示す融雪装置の一部省略正面図。 図１に示す融雪装置の一部省略側面図。 図１に示す融雪装置の横断面図。 図１のＡ−Ａの拡大断面図。 図１のＢ−Ｂの拡大断面図。 融雪装置の配列構造を示す平面図。 融雪装置を屋根に装着した状態を示す一部省略断面図。

符号の説明

４１…屋根、５１…下部融雪パネル、５１ａ，５２ａ…蛇行溝、５２…上部融雪パネル、５３…区画パネル、６０…接合部、６１…排水孔、６３…雪案内板。

Claims (4)

1. 扁平状をなす区画パネルの下面に対し、加熱流体を通すための蛇行溝を形成した下部融雪パネルを接合し、前記区画パネルの上面に対し、同じく加熱流体を通すための蛇行溝を形成した上部融雪パネルを接合し、前記区画パネル、下部融雪パネル及び上部融雪パネルの三枚のパネルの接合部によって形成される蛇行状の上部外溝及び下部外溝の底部に対し、融雪によって生じた上部外溝内の水を下部外溝へ逃すための排水孔を複数箇所に貫通形成したことを特徴とする屋根の融雪装置。
2. 請求項１において、排水孔は長孔状に形成されている屋根の融雪装置。
3. 請求項１〜３のいずれか一項において、前記区画パネル、下部融雪パネル及び上部融雪パネルの三枚のパネルによって構成された融雪装置本体の外周縁には屋根に積もった雪を前記融雪装置本体の上面に案内移動するための雪案内板が取り付けられるようになっている屋根の融雪装置。
4. 請求項３において、前記雪案内板の先端部下面には、屋根からこの雪案内板を浮上した状態に支持するバネが取り付けられ、雪案内板上に雪が乗った状態でバネが圧縮されて雪案内板の先端部が屋根の表面に接触或いは接近されるようになっている屋根の融雪装置。

Images