JP5101130B2 - 落氷雪防止用材 - Google Patents

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Description

本発明は、傾斜屋根に積もった氷雪塊の急激な落下を防止するとともに、氷雪塊を徐々に融かして軒先の雨樋等に傾斜を利用して自然排水を可能にする落氷雪防止用材に関するものである。
傾斜屋根面に降り積もった雪は、集積されて次第に大きな雪塊になり、天候が回復すると、太陽の放射熱や屋内からの伝導熱で雪塊の下面が融けて、傾斜屋根面で雪崩現象を発生させ、その雪塊が滑り軒先から落下し、時には軒先の下にあるものを壊し、時には通行人に当たるなどの危害を発生させる。
また、落下に至らないまでも、融水は雪塊の下面を傾斜に沿って移動し、雪塊の端部で外気にさらされ凍結して、軒先から邪魔で危険な氷柱や雪庇となって垂れ下がることになり、他方、凍結するに至らない融水は、時には軒先をつたいスガモリを発生させる等の問題も多い。
このような雪塊の落下や氷柱、雪庇やスガモリの発生を防止するため、従来から数多くの屋根面、特に、軒先部で雪を堰き止め又は付着させ、その雪塊を保持しつつ徐々に融かし去る技術が提案され、このための商品が各社それぞれの規格、仕様で販売されており、その現状は鋼製部材を組み合わせた装置が主流となっている。
具体的には、屋根面に防滑突起を具備させる例として、屋根面に雪止器を設けたり、突起を付けた瓦を用いたり、屋根面の部位を選択して堰止め、屋根面雪崩の発生を防止する技術が提案されている(例えば、特許文献1〜2参照)。
また、積雪内や積雪下(屋根面との間)に空隙部を設けることで融雪を促したり、網体を部分的に瓦に設けたり、網体を軒先に垂らし軒樋を覆うようにして屋根面に展張したり、網体を屋根面に止着し展張したり、網体を軒樋を覆うようにして強固に止着し屋根面に展張する技術も提案されている(例えば、特許文献3〜6参照)。
さらに、上記の両者の併用的な技術として、防滑突起体単位で互いに独立させて網状筒体を接合し又は/及び円筒形状の線条体を網体の下部に設け、この円筒部で雪を堰止めするとともに屋根面と網体との空間を大きくする技術も提案されている(例えば、特許文献7〜8参照)。
実開昭59−47022号公報 実開平1−82226号公報 特開2002−30769号公報 実開平1−150768号公報 特開平5−44361号公報 特許第3606320号公報 特許第3510413号公報 特許第3517658号公報
しかしながら、上記従来の技術は、鋼材、鉄棒、鉄線等を主材とし、これらを組み合わせた装置や構造となっているため、家屋への過重負担が大きく、網目の大きさや雪質により網目を通る雪の量は相違し空隙率も相対的に変化することになり、空隙部は通水路として軒先まで連通されることが好適とされ、また、網目自体が相応の雪止めとして防滑手段にもなっているが、総合的に重たい、部材、部品点数等が多い、このため工数が増大し、極めて経済的ではない等、多くの問題点を残すものとなっている。
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなしたものであり、軽量であって屋根面への荷重負担を軽減し、かつ、装着時に家屋にかかるストレス、例えば、網を展張するための牽引歪等を激減させ、さらに、傾斜屋根に積もった氷雪塊の急激な落下を防止するとともに、氷雪塊を徐々に融かして軒先の雨樋等に傾斜を利用した自然排水を可能にする屋根用落雪防止装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記装置、用品等の有する問題点に鑑みてなしたものであり、軽量であって屋根面への荷重負担を軽減し、かつ、装着時に家屋にかかるストレス、例えば、網を展張するための牽引歪等を激減させ、さらには、傾斜屋根から氷雪塊の急激な落下を防止するとともに、屋根面で氷雪塊を徐々に融かし軒先の雨樋に自然排水する落氷雪防止用材を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、剛性を有する熱可塑性合成樹脂からなる矩形状ネットの一辺端部の平面部に、合成樹脂製ネットを対向辺に平行させて中空に膨出させて設け、その中空膨出部側が屋根面の低位側となるように設置するようにした落氷雪防止用材であって、矩形状ネットの中空膨出部側端部に、熱可塑性合成樹脂からなる帯状ネットの延設部を設けたことを特徴とする。
この場合、矩形状ネットの一辺端部を折り返し、その一辺端部を矩形状ネットの平面部に接合し中空膨出部を設けること、短冊状ネットの対向長辺端部を平行させて曲折し、その両長辺端部を矩形状ネットの一辺端部の平面部に接合し中空膨出部を設けること、筒状ネットを、矩形状ネットの一辺端部の平面部に接合し中空膨出部を設けること、矩形状ネットに中空膨出部と平行かつ所定の間隔で少なくとも1つの中空膨出部を設けることが可能になる。
同様に、矩形状ネットの少なくとも中空膨出部の対向辺側に屋根面への止着部を設けたこと、面部の裏面所定の部位に、桟状の嵩上げ材を設けることが可能になる。
さらに、合成樹脂ネットの網目を通過する真球の径を、矩形状ネットの平面部より中空膨出部の方を大きくすること、矩形状ネットの張力を、屋根面で上下方向を幅方向に比べより強くすることが可能になる。
また、合成樹脂製ネットが溶融押し出し成形したネットであり、ネットを構成する合成樹脂がポリオレフィン系樹脂であってもよい。
さらに、合成樹脂被覆した通電発熱線を設け、これを水密接続する電源が装備されていること、電源の開閉がセンサーで自動化されていることが可能になる。
本発明の落氷雪防止用材は、剛性を有する熱可塑性合成樹脂からなる矩形状ネットの一辺端部の平面部に、合成樹脂製ネットを対向辺に平行させて中空に膨出させて設け、その中空膨出部側が屋根面の低位側となるように設置することで、降雪時には平面部は凹むことなく平均的にその荷重を受け止めるとともに平面部と屋根面との間に外気より暖かい連続する空気層が形成されて融雪を促進し、同時に、中空膨出部の内部に降雪を取り込み把持することで、内部空間で雪同士が凝集して棒状の雪塊となり強固な堰が形成され、この堰で屋根面の及び屋根面からの雪塊の崩落を防止し、この雪塊は中空膨出部の内部で徐々に融けることになる。また、軽量な合成樹脂製ネットを使用することで、屋根面への荷重負担を軽減化し、さらに、合成樹脂製ネットの糸が雪の結晶同士の凝固を分断することで、その外面で氷柱や雪庇の成長を抑制し、軒先での氷柱、雪庇やスガモリの発生を防止する。
そして、矩形状ネットの中空膨出部側端部に、熱可塑性合成樹脂からなる帯状ネットの延設部を設けたことで、この延設部で雨樋を覆うことが可能になり、雨樋が枯葉で詰まるのを防止することができる。
この場合、矩形状ネットの一辺端部を折り返し、その一辺端部を矩形状ネットの平面部に接合し中空膨出部を設けることで、本発明の落氷雪防止用材の製作工程は著しく省力化され、また、短冊状ネットの対向長辺端部を平行させて曲折し、その両長辺端部を矩形状ネットの一辺端部の平面部に接合し中空膨出部を設けること、筒状ネットを、矩形状ネットの一辺端部の平面部に接合し中空膨出部を設けることで、本発明の落氷雪防止用材の平面部、中空膨出部それぞれ別個に最適の網目や強度等を選択でき落氷雪防止用材の設計の幅が拡大することになり、さらに、矩形状ネットに中空膨出部と平行かつ所定の間隔で少なくとも1つの中空膨出部を設けることで、強固な堰が複数形成されることになり、より確実に屋根面の及び屋根面からの雪塊の崩落が防止されることになる。
同様に、矩形状ネットの少なくとも中空膨出部の対向辺側に屋根面への止着部を設けたことで、本発明の落氷雪防止用材の屋根面への設置作業が軽減化され、面部の裏面所定の部位に、桟状の嵩上げ材を設けることで、落氷雪防止用材を屋根面との間に十分な空気層を確保して設置することができる。
さらに、合成樹脂ネットの網目を通過する真球の径を、矩形状ネットの平面部より中空膨出部の方を大きくすることで、平面部でよりも中空膨出部でより雪を通過させることになり、平面部では空気層への雪の通過を抑制することで、空気層をより大きく確保しその融雪機能を十分に持続させることになり、中空膨出部ではその内部により多くの降雪を取り込み把持することになり、積雪の堰止め、落雪防止機能が著しく向上することになり、矩形状ネットの張力を、屋根面で上下方向を幅方向に比べより強くすることで、屋根面で下方に作用する積雪荷重に対する合成樹脂製ネットの耐力をより効率的に向上ことになる。
また、合成樹脂製ネットが溶融押し出し成形したネットであることで、必要十分な剛性が得られ、ネットを構成する合成樹脂がポリオレフィン系樹脂であることで、無公害性と汎用性が高まることになる。
さらに、さらに、合成樹脂被覆した通電発熱線を設け、これを水密接続する電源が装備されていること、電源の開閉がセンサーで自動化されていることで、金属の介在がなく水密接続であることから漏電の危惧が減少し、例えば、屋根面での積雪が1mを超えた時に発熱線に過剰発熱を回避しつつ通電し、融雪を適度に加速させることにより雪害を未然に防止することができ、その自動化も可能になる。
以下、本発明の落氷雪防止用材の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1〜図2に、本発明の落氷雪防止用材1の第1実施例を示す。
この落氷雪防止用材1は、剛性を有する熱可塑性合成樹脂からなる矩形状ネット2Aの一辺端部の平面部11に、同様な合成樹脂製ネット2を対向辺20に平行させて中空に膨出させて設け、その中空膨出部10側が屋根面Rの低位側となるように設置するようにしてなるものであり、この第1実施例の場合は、図2で示すように、熱可塑性合成樹脂からなる剛性を有する矩形状ネット2Aの一辺端部を略直角に曲げて折り返し、その一辺端部を矩形状ネット2Aの平面部11に熱融着して接合部12を形成することで中空膨出部10を設けている。
また、図1で示すように、矩形状ネット2Aの中空膨出部10の対向辺20に、屋根面Rへの止着部21が設けられている。
屋根面Rへの止着手段は特に限定されないが、中空膨出部10の端部(設置時の屋根面での最下端)からの風による煽りの防止手段を別とすれば、屋根面Rの傾斜に沿って吊るすようにして止着することが作業を簡便にする最も合理的な手段となる。
また、合成樹脂製ネット2は、単糸部分を引っ掛けるように止着した場合は極端に引っ張り強度が低下することから、ネット面を掴むような形態で止着することが不可欠になる。
矩形状ネット2Aに用いる合成樹脂製ネット2には、溶融押し出しによる成形が可能な、熱可塑性のビニル系の塩化ビニルや酢酸ビニル、オレフィン系のポリエチレン、ポリプロピレン等、これらの合成樹脂の混合体、これらの合成樹脂とエチレン−酢酸ビニル等の共重合体等の熱可塑性樹脂を好適に使用でき、中でも、落氷雪防止用材1の設置環境に応じて耐候剤、耐熱剤等を添加したポリエチレン等のオレフィン系樹脂が、経済性、強度、無公害の面から最適に使用できる。
また、合成樹脂製ネット2同士を接合させるには、上記熱融着の他公知の挟着、止着、接着、縫着等の中から適宜最適な手段を選択する。
このようにして製作した落氷雪防止用材1は、図1で示すように、中空膨出部10を上にして、中空膨出部10側が屋根面Rの低位側となるように設置するようにするが、矩形状ネット2Aやその平面部11の大きさ、中空膨出部10の高さや断面形状等、特に限定されるものではなく、適宜その耐用性や強度を考慮した設計に委ねられることになる。
図3(a)、(b)、(c)は第1実施例での中空膨出部10の他の断面形状を示すもので、それぞれ(a)は合成樹脂製ネット2の剛性と可撓性のままに湾曲させながら折り返して接合したもの、(b)は、可撓性を利用し狭く湾曲させながら折り返して接合したもの、(c)は二つの曲折部分を設けて折り返して接合し、矩形状ネットの中空膨出部側端部に、同様な樹脂からなる帯状ネット2Dを接合して延設部22を設けたものである。
ここで、合成樹脂製ネット2には、図4(a)に示すような角目や図4(b)に示すような菱目のほか、多角形、円形等からなる単糸ネットを好適に用いることができる。
合成樹脂製ネット2に用いる単糸ネットは、原材料である熱可塑性樹脂を連続押出成形することにより得ることができるが、このようにして得られた単糸ネットは、例えば、角目の場合、縦糸(長手方向の糸)と横糸とが溶融着し、網目が崩れにくく、一部の破損が他の部分に及ぼす影響が極めて小さいため、取扱性、耐久性等の点で優れている。
また、上記角目の場合、図4(c)に示すように編み目の大小を部分制御して連続押出成形することが可能になる。
なお、合成樹脂製ネット2は、適正な剛性が得られる限りにおいて、溶融接合形態の単糸ネットのほか、有結形態の単糸ネットを用いることもできる。
この合成樹脂製ネット2の網目の大きさは、特に限定されるものではないが、雪との兼ね合いで、例えば、合成樹脂製ネット2の網目を通過可能な真球の直径Dが5〜60mmとなるように、好ましくは、矩形状ネット2Aの平面部11より中空膨出部10の方が大きくなるように、具体的には、平面部11に位置する部分は、同10〜30mmに、中空膨出部10に位置する部分は、同20〜50mmにし、網目空間の最大幅Wを100mm以内程度に設計することが好ましい。
この場合において、上記図4(c)に示した合成樹脂製ネット2を使用し、網目大の部分を中空膨出部10に、網目小の部分を平面部11にそれぞれ合致させることで、氷雪の挙動に添う落氷雪防止用材1の最適な製作が可能になる。
また、本発明の落氷雪防止用材1においては、矩形状ネット2Aの張力を、屋根面Rで上下方向を幅方向に比べより強いことが好ましい形態となる。例えば、図4(c)の合成樹脂製ネット2を使用する時は、横糸が屋根面Rで上下方向に設置されることになり、このような場合は、縦糸に比べ横糸を十分に太くなるよう設計すればよいことになる。
このように、合成樹脂製ネット2の網目を、矩形状ネット2Aの平面部11より中空膨出部10の方が大きくなるようにすることにより、中空膨出部10の内部への氷雪の浸入を増大し、平面部11と屋根面Rとの間への氷雪の浸入を相対的に減少させ、氷雪の把持性能、融水作用、融水の流下性能が共により高まり、積雪荷重による中空膨出部10の凹み等の破損の危惧を解消することができる。
合成樹脂製ネット2の網目の大きさは、積雪寒冷地といえ地域差がある上に同一地域においても日々気象は変化するため、地域差に応じて適宜設計することが好ましい。
この落氷雪防止用材1は、図1に示すように、屋根面Rの軒先に設置し、中空膨出部10の合成樹脂製ネット2の網目を通して雪をその内部に取り込み、屋根面Rの上部からの雪塊の崩落をくい止める堰とし、かつ、積雪と屋根面Rとの間の氷点下になり難い空気層3でその上部に隣接する雪を融かすことを第一義とする。
寒冷豪雪地域では、積雪は順次層を形成し、日照により最上層の表面は融雪するとともに積雪もざら目化されてその結合は脆くなり、崩落し易い状態となる。
この日照間においても、夜間でも降温度が微小な屋根面と接する空気層3の上部の積雪最下層は間断なく融け続け、積雪層はその上下から挟まれるように暖められ、雪塊の融水化は昼間で益々加速される。
なお、図1〜3の記載した形態は、落氷雪防止用材1の一態様を示し、電熱、散水等の多大な経費を節減するが、例えば、2mを越すような積雪と家屋の老朽化を考慮した場合は、電熱、散水等との多少の併用が望ましいものになる。
上述のように、この落氷雪防止用材1は、その構成により、屋根面Rへの止着が容易になり、合成樹脂製ネット2の平面部11と屋根面Rとの間に、降雪時に外気より暖かい連続する広い空気層3が形成され、この空気で融雪を促進し、合成樹脂製ネット2の中空膨出部10内部で氷雪を把持するとともに、中空膨出部10で雪崩を堰き止めることができる。
このため、落氷雪防止用材1を屋根面Rの軒先に沿って設置すれば、屋根面Rからの落氷雪を防止し、その融水を屋根面Rへ落下させ屋根面Rでの流下を増大させ、氷柱、雪庇やスガモリの発生を抑制し、合成樹脂製ネット2の単糸が雪の結晶同士の凝固を分断し、氷柱や雪庇の成長を防止し、軽量な合成樹脂製ネット2を使用することで、屋根面Rへの荷重負担を軽減することができる。
図5に、本発明の落氷雪防止用材1の第2実施例を示す。
この第2実施例における本発明の落氷雪防止用材1は、短冊状ネット2Bの対向長辺端部を平行させて曲折し、その両長辺端部を矩形状ネット2Aの一辺端部の平面部11に接合し中空膨出部10を設け、矩形状ネット2Aの中空膨出部10側端部に、同様な樹脂からなる帯状ネット2Dの延設部22を設けたものである。
この場合、前記図3(c)では帯状ネット2Dを接合して延設部22を設けているが、矩形状の合成樹脂製ネット2一辺端部帯状部分を帯状ネット2Dとすることで、延設部22を設ける形態となっている。このように、本発明においては、延設部22を設ける形態は特に問われるものではない。
そして、矩形状ネット2Aの中空膨出部10側端部に、帯状ネット2Dの延設部22を設け、この延設部22で雨樋4を覆うことが可能になり、これにより、雨樋4への枯葉等のごみの侵入を阻止し、雨樋4の詰まりを防止することができる。
図6に、本発明の落氷雪防止用材1の第3実施例を示す。
この第3実施例における本発明の落氷雪防止用材1は、筒状ネット2Cを矩形状ネット2Aの一辺端部の平面部11に接合し中空膨出部10を設け、平面部11の裏面所定の部位に、桟状の嵩上げ材23を設けたものである。
この場合、嵩上げ材23の要否は屋根面Rの凹凸の高低差で決まるものであり、低すぎると落氷雪防止用材1の平面部11と屋根面Rとの間の空気層3の確保が不十分になる設置現場で必要とされる。
図7に、本発明の落氷雪防止用材1の第4実施例を示す。
この第4実施例における本発明の落氷雪防止用材1は、矩形状ネット2Aに中空膨出部10と平行かつ所定の間隔で1つの同様な中空膨出部10を設けたものである。
この場合、二つ目からの中空膨出部10の高さは前の中空膨出部10のそれを超えないことが、屋根面の傾斜と積雪の滑り性の観点から望ましいものとなる。
図8に、本発明の落氷雪防止用材1の第5実施例を示す。
この第5実施例における本発明の落氷雪防止用材1は、中空膨出部10の対向辺20に平行させて平面部の横方向端部間を通して合成樹脂被覆した通電発熱線5を設け、これを通電発熱線5の表面温度を感知するセンサー7aと積雪量を感知するセンサー7bに接続されている電源6に水密端子50で接続したものである。
この場合、電源6の開閉は自動化されており、例えば、積雪量が1mを超えると通電発熱線5が自動的に一定時間荷電され、その時間内で通電発熱線5の表面温度が70度を超えると数分間停止し再び荷電されるように設定される。
この落氷雪防止用材1で使用する合成樹脂製ネット2は電気絶縁性であることで、通電発熱線5を併用するには最適の材料となる。
本発明の落氷雪防止用材1は、実施例で説明したように、その中空膨出部10側が屋根面Rの低位側となるように設置することで、降雪時には平面部11は凹むことなく平均的にその荷重を受け止めるとともに平面部11と屋根面Rとの間に外気より暖かい連続する空気層3が形成されて融雪を促進し、同時に、中空膨出部10の内部に降雪を取り込み把持することで、内部空間で雪同士が凝集して棒状の雪塊となり強固な堰が形成され、この堰で屋根面Rの及び屋根面Rからの雪塊の崩落を防止し、この雪塊は中空膨出部10の内部で徐々に融けることになる。
また、軽量な合成樹脂製ネット2を使用することで、屋根面Rへの荷重負担を軽減化し、さらに、合成樹脂製ネット2の糸が雪の結晶同士の凝固を分断することで、その外面で氷柱や雪庇の成長を抑制し、軒先での氷柱、雪庇やスガモリの発生を防止し、そして、合成樹脂製ネット2は可撓性に優れることから、設計の範囲内で自由かつ容易に加工することができる。
以上、本発明の落氷雪防止用材1について実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
また、本発明の落氷雪防止用材1は、屋根面R軒先に設置することを前提とするが、加えて屋根面Rの他の箇所に設置することもでき、他方、2mを越すような豪雪に対しては他の電熱、散水等の融雪手段との併用が可能であり、併用することで、これら融雪手段の単独使用よりもはるかに融雪効率が上がり経済面で寄与することになる。
本発明の落氷雪防止用材の第1実施例を示す断面図である。 同斜視図である。 本発明の落氷雪防止用材の第1実施例の変形例の断面図である。 本発明の落氷雪防止用材で使用する合成樹脂製ネットの網目を示す説明図である。 本発明の落氷雪防止用材の第2実施例を示す断面図である。 本発明の落氷雪防止用材の第3実施例を示す断面図である。 本発明の落氷雪防止用材の第4実施例を示す断面図である。 本発明の落氷雪防止用材の第5実施例を示す平面図である。
1 落氷雪防止用材
10 中空膨出部
11 平面部
12 接合部
2 合成樹脂製ネット
2A 矩形状ネット
2B 短冊状ネット
2C 筒状ネット
2D 帯状ネット
20 中空膨出部の対向辺
21 止着部
22 延設部
23 嵩上げ材
3 空気層
4 雨樋
5 通電発熱線
50 水密端子
6 電源
7a センサー
7b センサー
D 真球の直径
W 網目空間の最大幅
R 屋根面

Claims (13)

  1. 剛性を有する熱可塑性合成樹脂からなる矩形状ネットの一辺端部の平面部に、合成樹脂製ネットを対向辺に平行させて中空に膨出させ、その中空膨出部側が屋根面の低位側となるように設置するようにした落氷雪防止用材であって、矩形状ネットの中空膨出部側端部に、熱可塑性合成樹脂からなる帯状ネットの延設部を設けたことを特徴とする落氷雪防止用材。
  2. 矩形状ネットに中空膨出部と平行かつ所定の間隔で少なくとも1つの中空膨出部を設けたことを特徴とする請求項記載の落氷雪防止用材。
  3. 矩形状ネットの少なくとも中空膨出部の対向辺側に屋根面への止着部を設けたことを特徴とする請求項1記載の落氷雪防止用材。
  4. 平面部の裏面所定の部位に、桟状の嵩上げ材を設けたことを特徴とする請求項1、2記載の落氷雪防止用材。
  5. 合成樹脂ネットの網目を通過する真球の径が、矩形状ネットの平面部より中空膨出部の方が大きいことを特徴とする請求項1、2、3記載の落氷雪防止用材。
  6. 矩形状ネットの張力を、屋根面で上下方向を幅方向に比べより強くしたことを特徴とする請求項1、2、3、4記載の落氷雪防止用材。
  7. 溶融押し出し成形したネットであることを特徴とする請求項1、2、3、4、5記載の落氷雪防止用材。
  8. ネットを構成する合成樹脂がポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項記載の落氷雪防止用材。
  9. 合成樹脂被覆した通電発熱線を設け、これを水密接続する電源が装備されていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7記載の落氷雪防止用材。
  10. 電源の開閉がセンサーで自動化されていることを特徴とする請求項記載の落氷雪防止用材。
  11. 矩形状ネットの一辺端部を折り返し、その一辺端部を矩形状ネットの平面部に接合して中空膨出部を設けたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載の落氷雪防止用材。
  12. 短冊状ネットの対向長辺端部を平行させて曲折し、その両長辺端部を矩形状ネットの一辺端部の平面部に接合し中空膨出部を設けたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載の落氷雪防止用材。
  13. 筒状ネットを、矩形状ネットの一辺端部の平面部に接合し中空膨出部を設けたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載の落氷雪防止用材。
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