JP6307057B2

JP6307057B2 - 融雪構造および融雪装置

Info

Publication number: JP6307057B2
Application number: JP2015235347A
Authority: JP
Inventors: 孝悦山中
Original assignee: Yanegiken Co Ltd
Current assignee: Yanegiken Co Ltd
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2035-12-02
Also published as: JP2017101457A

Description

本発明は、屋根上に積もった雪を融かすための融雪構造および融雪装置に関するものである。

屋根上に積もった雪を融かす融雪装置として、屋根の表面を形成している屋根材の下側にシート状のヒータを敷設したものが提案されている（特許文献１）。しかしながら、特許文献１の技術では、ヒータが故障した場合、屋根材を取外さなければならず、手間がかかると言う問題があった。

また、融雪装置として、細長いロープ状のヒータと、ヒータを保持する長く延びた保持部材とを備え、保持部材を屋根の傾斜方向に対して直角方向へ延びるように屋根上に取付けるものが提案されている（特許文献２）。特許文献２の技術では、保持部材を、Ｌ字状や円形状等の一定の断面形状で延びた部材とし、保持部材の表面や内部にロープ状のヒータを保持させている。この特許文献２の技術によれば、ヒータを屋根上に取付けられている保持部材に保持させているため、ヒータが故障しても、屋根材を取外す必要がない。

しかしながら、特許文献２の技術では、保持部材の表面にロープ状のヒータを保持させる場合、例えば、粘着テープを用いてヒータを保持部材に保持させると、粘着テープが風雨にさらされることとなり、粘着テープが早期に劣化し易くなり、粘着テープが劣化することでヒータが保持部材から外れてしまう問題があった。

また、保持部材の内部にロープ状のヒータを保持させる場合、ヒータの外径よりも若干大きい内径のヒータ保持部材を用いると、保持部材が細くなることから保持部材の強度・剛性が低くなり、積雪量によっては雪の重みで保持部材が曲がってしまう問題があった。

そのため、保持部材を、雪の重みに十分耐えられるように、ロープ状のヒータに比べて大きな太さとすると、保持部材の内部に通されたヒータが、保持部材の内面の底部に載置された状態となるため、ヒータの上方の空間が広くなる。この状態でヒータを発熱させると、保持部材の下部では内面の底部がヒータと接触していることから熱が伝わり易いのに対して、保持部材の上部ではヒータの上方において保持部材との間に生じた空間が断熱層となって熱が伝わり難くなるため、保持部材の上部の温度が上昇し難くなり、保持部材の上に積もった雪を十分に融かすことができなくなる問題がある。

これに対して、保持部材の内面における上部にヒータを当接させた状態で保持させることが考えられるが、保持部材を長くすると、両端付近では粘着テープによって内面の上部にヒータを保持させることができるものの、長手方向の途中では保持部材の内部に手や道具等が入り難いことから、粘着テープによって内面の上部にヒータを保持させることが困難となり、ヒータが内面の上部から離れて垂れ下がることで、ヒータによる融雪効果を十分に発揮させられない問題がある。

特開２００２−２３５４０８号公報特開２００４−１７６４８９号公報

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、ヒータによる融雪効果を十分に発揮させると共にヒータの設置やメンテナンスが容易な融雪構造および融雪装置の提供を課題とするものである。

上記の課題を解決するために、本発明に係る融雪構造は、「上方へ膨出するように湾曲している上壁部、及び該上壁部の一対の下端同士を繋いでいる底壁部を有しており、単一の断面形状で中空に延びている中空支持部材と、該中空支持部材の長手方向の端部に取付けられており、端部の開口を閉鎖している平板状の端部カバーと、前記中空支持部材よりも短く延びていると共に、通電させることで表面が発熱する発熱部を有するヒータと、前記中空支持部材を屋根上に取付けている取付部材と、を具備し、前記ヒータは、前記発熱部が弾性を有していることにより、或いは、曲げられることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、また或いは、圧縮されることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、前記ヒータ全体を丸めたときに戻り弾性を示すものであり、該戻り弾性によって前記上壁部の内面に当接している」ものである。

ここで、「中空支持部材」としては、押出成形により一体に形成されている部材であっても良いし、複数の部材を組立て形成されている部材であっても良い。

また、「ヒータ」としては、「面状に形成されており通電により発熱する発熱部と、発熱部の両面を被覆している被覆部と、を備え、被覆部が弾性力を発揮させるもの」、「面状に形成されており通電により発熱する発熱部と、発熱部の両面を被覆している被覆部と、を備え、発熱部が弾性力を発揮させるもの」、を例示することができる。「発熱部」としては、「導電性繊維が織り込まれた織物からなるもの」、「金属箔からなるもの」、「導線を蛇行させて面状としたもの」、を例示することができる。「被覆部」としては、「曲げることで元に戻ろうとする弾性力が生じるシート状のもの」、「曲げても殆ど弾性力が生じないシート状又はフィルム状のもの」、「圧縮することで弾性力が生じるスポンジ状のもの」、を例示することができる。また、「被覆部」の素材としては、樹脂、ゴム、紙、を例示することができる。

また、ヒータは、中空支持部材の内部に挿入する前の形状が、平面形状であっても良いし、上壁部の内面形状よりも曲率の小さい湾曲面形状であっても良い。

更に、「取付部材」としては、「中空支持部材に取付けられている上部材と、上部材を屋根材又は屋根構造材に取付けている下部材と、で構成されているもの」、「中空支持部材を屋根材又は屋根構造材に取付けているもの」、を例示することができる。屋根構造材とは、瓦、スレート、鋼板、等の屋根材を下側から支持している野地板や垂木等の部材のことである。

本構成の融雪構造は、例えば、ヒータとして曲げられることで弾性力が生じるものを用いる場合、ヒータを、その弾性力に抗して中空支持部材の内部に入る大きさに丸めるように湾曲させた状態で、ヒータの幅方向の中央が上壁部の内面の中央と一致するように、中空支持部材の長手方向の端部から内部にヒータを挿入する。そして、丸めていた力を開放することにより、ヒータが、元に戻ろうとする弾性力によって、上壁部の内面に密着して当接することとなる。この際に、上壁部が湾曲していることから、ヒータが上壁部の内面形状に倣って湾曲した状態となる。そして、長く延びている中空支持部材を、長手方向の複数個所において取付部材により屋根上に取付けると共に、中空支持部材の両端に夫々端部カバーを取付けることで、屋根上に設置することができる。

また、ヒータとして圧縮することで弾性力が生じるものを用いる場合、ヒータを、中空支持部材の内部に入る大きさに圧縮した状態で、中空支持部材の内部にヒータを挿入する。これによっても、圧縮していた力を開放することにより、ヒータが元に戻ろうとする弾性力によって、上壁部の内面に当接することとなり、上記と同様の状態となる。

ところで、ヒータは、中空支持部材を取付部材によって屋根上に取付けてから、中空支持部材の内部に挿入しても良い。

このように、本構成によると、ヒータを、湾曲している上壁部の内面に弾性力によって当接させていることから、中空支持部材の内部における手や道具等が入り難い長手方向の途中でも、ヒータが垂れ下がることはなく、上壁部の内面の全体に亘って当接させることができる。従って、ヒータを発熱させると、上壁部の温度を全体的に均一に上昇させることができ、ヒータによる融雪効果を十分に発揮させて、中空支持部材の上側に積もった雪を融かすことができる。

また、ヒータを、上壁部の内面に当接させていることから、中空支持部材の太さを変えても、ヒータからの熱の伝わりを維持することができるため、雪の重さによって曲がり難い太さの中空支持部材とすることができ、破損し難い融雪構造を提供することができる。また、中空支持部材の太さを変えることができることから、同じ寒冷地でも地域によって異なる積雪量に応じて、地域毎に太さの異なる中空支持部材を備えた融雪構造とすることもできる。

更に、中空支持部材を、取付部材を介して屋根上に取付けていると共に、ヒータを、弾性力によって中空支持部材の内部に取付けているため、中空支持部材に対してヒータの着脱が容易であり、屋根上へのヒータの設置を容易に行うことができると共に、ヒータの交換や各構成部材の点検等のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、中空支持部材の端部に端部カバーを取付けているため、中空支持部材の内部に雨や雪等が入るのを阻止することができる。これにより、中空支持部材の内部に水が溜るのを抑制することができるため、内部に溜った水により、ヒータや中空支持部材が腐食して不具合が生じるのを低減させることができる。

本発明に係る融雪装置は、「上方へ膨出するように湾曲している上壁部、及び該上壁部の一対の下端同士を繋いでいる底壁部を有しており、単一の断面形状で中空に延びている中空支持部材と、該中空支持部材よりも短くシート状又は棒状に延びており、通電させることで表面が発熱する発熱部を有するヒータとを具備しており、該ヒータは、前記発熱部が弾性を有していることにより、或いは、曲げられることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、また或いは、圧縮されることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、前記ヒータ全体を丸めたときに戻り弾性を示すものであり、該戻り弾性によって前記上壁部の内面に当接している」ものである。

本構成によれば、ヒータを発熱させると、中空支持部材の上壁部の温度を、全体的に均一に上昇させることができるため、ヒータによる融雪効果を十分に発揮させて、中空支持部材の上側に積もった雪を融かすことができる。また、ヒータを、弾性力によって中空支持部材の内部に取付けているため、中空支持部材に対してヒータの着脱が容易であり、屋根上へのヒータの設置を容易に行うことができると共に、ヒータの交換や各構成部材の点検等のメンテナンスを容易に行うことができる。更に、また、本構成の融雪装置を、上壁部を上にして屋根上に取付けることで、上記の融雪構造を構築することができる。

以上のように、本発明の効果として、ヒータによる融雪効果を十分に発揮させると共にヒータの設置やメンテナンスが容易な融雪構造および融雪装置を、提供することができる。

本発明の一実施形態である、屋根上に融雪装置を使用した融雪構造を示す斜視図である。図１の融雪構造の拡大斜視図である。図１の融雪構造の断面図である。屋根上への中空支持部材と取付部材の取付けを分解して示す説明図である。中空支持部材内へのヒータの挿入を示す説明図である。図５に続く中空支持部材内へのヒータの挿入を示す説明図である。ヒータが挿入された中空支持部材の端部への端部カバーの取付けを示す説明図である。中空支持部材の長手方向から見た融雪構造の端面図である。異なる形態のヒータを使用して中空支持部材内への取付けを示す断面図である。更に異なる形態のヒータを使用して中空支持部材内への取付けを示す断面図である。図１とは異なる形態の中空支持部材をヒータと共に示す説明図である。屋根上に設置された太陽光発電システムの周囲に図１の融雪装置及び融雪構造を使用した例を示す斜視図である。

本発明の一実施形態である融雪装置１、及び融雪装置１を使用した雪止め構造について、図１乃至図８を参照して詳細に説明する。図１では、中空支持部材１０から外部に延び出している電線ケーブル３２を省略している。

融雪装置１は、単一の断面形状で中空に延びている中空支持部材１０と、中空支持部材１０の長手方向の端部に取付けられている平板状の端部カバー２０と、中空支持部材１０の内部に挿入されているヒータ３０と、中空支持部材１０を屋根上に取付けている取付部材４０と、を備えている。

中空支持部材１０は、上方へ膨出するように逆Ｕ字状に湾曲している上壁部１１と、上壁部１１の一対の下端同士を繋いでいる底壁部１２と、を有している。底壁部１２は、上壁部１１における一対の平行に延びている部位の下端同士を繋いでおり、図３の断面図に示すように、中央部分が最も低くなるように形成されている。

また、中空支持部材１０は、上壁部１１における一対の平行に延びている部位の夫々の下端付近において、外側へ開口しており、上壁部１１と協働して断面十字状の空間となる取付溝１３を形成している取付溝壁部１４を、有している。取付溝壁部１４は、底壁部１２の一部を構成している。取付溝１３内には、取付部材４０に取付けるための取手付ナット５が挿入される。

また、中空支持部材１０は、底壁部１２における一対の取付溝壁部１４の上面側から夫々上方へ突出している一対のネジ止部１５を、有している。一対のネジ止部１５は、夫々開口が内側を向いた断面Ｃ字状の部位を有しており、このＣ字状の部位に端部カバー２０を取付けるためのビス６が捩じ込まれる。

更に、中空支持部材１０は、上壁部１１における一対の平行に延びている部位の内側から夫々突出しており、ヒータ３０の下方へ移動を規制するストッパ部１６を備えている。本実施形態では、取付溝壁部１４の上面がストッパ部１６を構成している。

本実施形態の中空支持部材１０は、高さが７０ｍｍ、幅が６０ｍｍ、長さが１８００ｍｍであり、アルミ合金の押出型材である。

端部カバー２０は、中空支持部材１０の端部の開口を閉鎖するものであり、平板状で外周が、中空支持部材１０の端部の外周と略一致する形状に形成されている。端部カバー２０は、下辺の中央から上方へ逆Ｕ字状に切欠かれている中央切欠部２１と、下辺の両端付近において、下辺と側辺の両側から縦長の四角形状に切欠かれている横切欠部２２と、中央切欠部２１の上方において上下に延びて貫通している貫通孔部２３と、を有している。

また、端部カバー２０は、中央切欠部２１よりも上方で二つの横切欠部２２の内側付近において夫々貫通している一対の挿通孔２４と、を有している。一対の挿通孔２４は、中空支持部材１０の一対のネジ止部１５と一致する位置に形成されている。

中央切欠部２１は、後述するヒータ３０のコネクタ３３が通過できる大きさに形成されている。一対の横切欠部２２は、端部カバー２０を中空支持部材１０に取付けた時に、下辺から上方へは取付溝壁部１４の上面よりも上の位置まで切欠かれていると共に、側辺から内側へは取付溝１３の十字状における上下に延びている部位よりも内側まで切欠かれている（図８を参照）。これら中央切欠部２１及び横切欠部２２によって、中空支持部材１０内の雨水や雪解け水を外部に排出させることができる。

貫通孔部２３は、中央切欠部２１よりも狭い幅で上下に延びている。この貫通孔部２３は、端部カバー２０にヒータ３０の電線ケーブル３２を固定するための結束バンド７を、挿通させるためのものである。

本実施形態では、端部カバー２０はアルミ合金の板材により形成されている。

ヒータ３０は、曲げることで弾性力が生じるシート状のヒータ本体３１と、ヒータ本体３１の長手方向の端部から夫々延び出している電線ケーブル３２と、電線ケーブル３２の先端に取付けられているコネクタ３３と、を備えている。両端のコネクタ３３は、片側がプラグであり、反対側がソケットである（図５を参照）。

ヒータ本体３１は、図示は省略するが、平面状に形成されており通電により発熱する発熱部と、発熱部の両面を被覆している被覆部と、を備えている。発熱部は、通電により発熱する導電性繊維が織り込まれている織布である。被覆部は、樹脂シートであり、弾性力を発揮するものである。本実施形態では、発熱部の両面を被覆している被覆部が、夫々一層ずつ備えられている。

ヒータ本体３１は、一定の幅で、中空支持部材１０よりも若干短い長さの帯板状に形成されている。このヒータ本体３１は、中空支持部材１０の内部において、一対の取付溝壁部１４のうちの一方側の上面（ストッパ部１６）付近から、上壁部１１の内面に沿って反対側の取付溝壁部１４の上面（ストッパ部１６）付近までの距離と、同じ幅に形成されている。

取付部材４０は、中空支持部材１０の長手方向に間隔をあけた複数の箇所（ここでは、二箇所）において、中空支持部材１０を屋根上となる屋根材２上に取付けている。取付部材４０は、中空支持部材１０に取付けられる上部材４１と、屋根材２に取付けられる下部材４２と、上部材４１と下部材４２とを組付けるための根角ボルト４３及びナット４４と、で構成されている。

上部材４１は、下部材４２に載置される平面視四角形で平板状の基板部４１ａと、基板部４１ａの平行に延びている二辺から夫々上方へ平板状に突出している一対の突出片部４１ｂと、一対の突出片部４１ｂの夫々の内側面から突出しており、中空支持部材１０が載置される載置部４１ｃと、を備えている。上部材４１は、一対の突出片部４１ｂの間隔が、中空支持部材１０の幅よりも若干広く形成されている。

また、上部材４１は、基板部４１ａを貫通しており一対の突出片部４１ｂが対面している方向に延びている長孔状の第一取付孔４１ｄと、一対の突出片部４１ｂの夫々において、載置部４１ｃよりも上方で貫通しており上下に延びている長孔状の第二取付孔４１ｅと、を備えている。第一取付孔４１ｄと第二取付孔４１ｅは、基板部４１ａと突出片部４１ｂにおいて、基板部４１ａにおける突出片部４１ｂが突出している辺が延びている方向の中央に夫々形成されている。

下部材４２は、屋根材２上に載置される平面視四角形で平板状の底板部４２ａと、底板部４２ａから上方へ延出している一対の立壁部４２ｂと、一対の立壁部４２ｂの夫々の上辺から互いに接近する方向へ平板状に延出している一対の天板部４２ｃと、一対の天板部４２ｃより下方で一対の立壁部４２ｂ同士を連結している平板状の連結板部４２ｄと、を備えている。一対の立壁部４２ｂの間隔は、根角ボルト４３の頭部４３ａの直径よりも大きく離間している。

上記のように、一対の立壁部４２ｂ、一対の天板部４２ｃ、及び連結板部４２ｄによって、根角ボルト４３の頭部４３ａと根角部４３ｂが挿入される逆Ｔ字状の保持溝４２ｅが構成されている。保持溝４２ｅは、一対の天板部４２ｃの先端同士の間の空隙と、一対の天板部４２ｃと連結板部４２ｄとの間の空隙とで、構成されている。保持溝４２ｅは、単一の断面形状で延びている。一対の天板部４２ｃの先端同士の間は、根角ボルト４３の根角部４３ｂの一辺の長さよりも若干広く形成されている。一対の天板部４２ｃと連結板部４２ｄとの間は、根角ボルト４３の頭部４３ａの厚さよりも若干大きく形成されている。

下部材４２は、頭部４３ａを下にして、保持溝４２ｅ内に頭部４３ａと根角部４３ｂを挿入させることで、根角ボルト４３を保持することができる。根角ボルト４３を保持している状態では、一対の天板部４２ｃの間からボルト部４３ｃが上方へ突出している。また、下部材４２は、保持溝４２ｅによって根角ボルト４３を、保持溝４２ｅの延びている方向へスライド可能に保持できると共に、ボルト部４３ｃの軸周りに対して回転不能に保持できる。

下部材４２は、図面には表れていないが、底板部４２ａにおける一対の立壁部４２ｂの外側の部位において貫通しており、屋根材２上に取付けるための複数の取付孔を備えている。

取付部材４０は、下部材４２の保持溝４２ｅに保持されて一対の天板部４２ｃの間から突出しているボルト部４３ｃが、上部材４１の第一取付孔４１ｄを貫通して上方へ突出するように、一対の天板部４２ｃに基板部４１ａを載置した状態で、ボルト部４３ｃの先端からナット４４を螺合させて締付けることにより組立てられる。ここでは、ボルト部４３ｃに、平座金４５とバネ座金４６をボルト部４３ｃに通してから、ナット４４を螺合させている。

取付部材４０は、上部材４１と下部材４２とが、夫々アルミ合金の押出型材によって形成されている。

次に、上記構成の融雪装置１を、屋根上に取付けることにより、本実施形態の融雪構造を構築する方法について、主に図１、図４乃至図６等を参照して説明する。ここでは、屋根構造材としての水平に対して傾斜している野地板３に、鋼板からなる屋根材２を取付けて構築した屋根上への取付けについて説明する。

まず、屋根材２上に、中空支持部材１０の数に応じた数の取付部材４０を取付ける。屋根材２上において、複数の取付部材４０を、屋根の流れ方向（以下、傾斜方向と称する）に延びている複数の仮想の縦線と、傾斜方向に対して直角方向（以下、横方向と称する）に延びている複数の仮想の横線とが、交差する取付部位に配置する。ここでは、二つの取付部材４０によって一つの中空支持部材１０が屋根材２上に取付けられるように、仮想の縦線の間隔を、中空支持部材１０の長さの１／３〜３／４としている。また、仮想の横線の間隔を、１ｍ〜５ｍとしている。

屋根材２上への取付部材４０の取付けは、まず、各取付部位において、下部材４２を、保持溝４２ｅが延びている方向を、横方向に向けて屋根材２上に載置する。そして、下部材４２の取付孔を通して、取付ネジ４を野地板３に捩じ込むことで、下部材４２を屋根上に取付ける。この際に、ブチルゴムからなるシート状の防水シート（図示は省略）を、下部材４２の底板部４２ａと屋根材２との間に、挟み込むことが望ましい。

そして、各下部材４２に、上述したように、根角ボルト４３及びナット４４を用いて上部材４１を取付ける。この際に、上部材４１の一対の突出片部４１ｂの対面している方向が、傾斜方向を向くようにする。ナット４４は、完全に締付けていない状態とする。これにより、屋根上に複数の取付部材４０が取付けられている状態となる。取付部材４０は、予め上部材４１と下部材４２を仮組した状態で、屋根上に取付けても良い。

本実施形態では、図１に示すように、横方向へ、複数（ここでは二つ）の中空支持部材１０を列設させることから、屋根上に取付けられている複数の取付部材４０のうち、横方向に列設されている複数（ここでは四つ）の取付部材４０の上部材４１が、横方向へ延びた同一直線上に並ぶようにする。具体的には、上部材４１は、一対の突出片部４１ｂが対面している方向を傾斜方向へ向けることで、第一取付孔４１ｄが傾斜方向に延びている状態となるため、傾斜方向に対する上部材４１の取付位置を、第一取付孔４１ｄの長さの範囲内で変更することができる。従って、横方向に列設されている複数の上部材４１が、横方向へ真直ぐに並ぶように位置を調整してからナット４４を完全に締付けて、下部材４２に対して上部材４１が動かないように固定する。

続いて、中空支持部材１０を、長手方向を横方向へ向けると共に底壁部１２を下向きにして、横方向に列設されている二つの取付部材４０に跨るように、各取付部材４０の上部材４１における一対の突出片部４１ｂの間に挿入し、一対の載置部４１ｃに載置する。その後、中空支持部材１０の長手方向の端部から、一対の取付溝１３内に夫々取手付ナット５を挿入し、取手付ナット５を第二取付孔４１ｅと一致するように移動させる。そして、取付ボルト８を、突出片部４１ｂの外側から第二取付孔４１ｅを通して取手付ナット５に螺合させて締付ける。

中空支持部材１０の取付けにおいて、図１に示すように、横方向へ列設する場合は、中空支持部材１０の長手方向の端部同士が付き合わされるように夫々を取付ける。このようにして、全ての中空支持部材１０を屋根上に取付ける。

次に、ヒータ３０におけるヒータ本体３１の長手方向の両端付近で、幅方向の中央に、両面粘着テープ３４の片面を貼り付ける（図５を参照）。そして、平らな帯板状のヒータ本体３１を、その幅方向が湾曲するように、弾性力に抗して中空支持部材１０の内部に入る大きさに丸めるように曲げる。ヒータ本体３１を湾曲させた状態で、ヒータ本体３１の幅方向の中央が上壁部１１の内面の中央と一致するように、中空支持部材１０の長手方向の端部から内部にヒータ本体３１を挿入する（図５及び図６を参照）。

ヒータ本体３１を中空支持部材１０の内部に挿入したら、ヒータ本体３１の長手方向の両端に貼り付けられている両面粘着テープ３４の残る粘着面を、上壁部１１の内面に貼り付ける。両面粘着テープ３４の貼り付けにより、中空支持部材１０内において、ヒータ本体３１の長手方向や下方への移動を制限することができる。

このようにして、中空支持部材１０の内部にヒータ本体３１を挿入することで、ヒータ本体３１が、元の平らな帯板状に戻ろうとする弾性力によって上壁部１１の内面に密着して当接することとなり、上壁部１１の内面形状に倣って湾曲した状態に取付けられる。中空支持部材１０の内部へのヒータ３０の取付けは、中空支持部材１０を上部材４１に取付ける前に行っても良い。

その後、中空支持部材１０の長手方向の端部に、ビス６により端部カバー２０を取付ける。この際に、ヒータ３０の電線ケーブル３２が、中央切欠部２１を通るようにする（図７を参照）。そして、中央切欠部２１及び貫通孔部２３に通した結束バンドにより、電線ケーブル３２を端部カバー２０に取付ける（図２を参照）。そして、中空支持部材１０から延び出している電線ケーブル３２の先端のコネクタ３３を、図示しない制御装置に繋ぐことで、屋根上への融雪装置１が取付けられて融雪構造が構築されている状態となる。

屋根上に融雪装置１を取付けた状態で、屋根上に雪が積もると、ヒータ３０のヒータ本体３１を発熱させていない状態では、長手方向が横方向に向けて取付けられている中空支持部材１０により、積もった雪の傾斜方向の下方（軒方向）への移動を阻止することができ、雪止部材として機能する。屋根上に雪がある程度積もったら、制御装置の電源をＯＮにしてヒータ３０のヒータ本体３１を発熱させると、ヒータ本体３１が面状に発熱し、上壁部１１の温度を全体的に均一に上昇させることができる。そして、加熱された上壁部１１により、中空支持部材１０の上や付近に積もった雪が融けると、中空支持部材１０よりも傾斜方向の上方（棟方向）に積もっている雪が、その重みにより下方の中空支持部材１０へ移動して、中空支持部材１０からの熱によって融かされることとなる。これが繰り返されることで、傾斜している屋根上に積もった雪を融かすことができる。

このように、本実施形態によれば、ヒータ３０のヒータ本体３１を、湾曲している上壁部１１の内面に弾性力によって当接させていることから、中空支持部材１０の内部における手や道具等が入り難い長手方向の途中でも、ヒータ本体３１が垂れ下がることはなく、上壁部１１の内面の全体に亘って当接させることができる。従って、ヒータ本体３１を発熱させると、上壁部１１の温度を全体的に均一に上昇させることができ、ヒータ本体３１による融雪効果を十分に発揮させて、中空支持部材１０の上側に積もった雪を融かすことができる。

また、ヒータ本体３１を、上壁部１１の内面に当接させていることから、中空支持部材１０の太さを変えても、ヒータ本体３１からの熱の伝わりを維持することができるため、雪の重さによって曲がり難い太さの中空支持部材１０とすることができ、破損し難い融雪装置１（融雪構造）を提供することができる。また、中空支持部材１０の太さを変えることができることから、同じ寒冷地でも地域によって異なる積雪量に応じて、地域毎に太さの異なる中空支持部材１０を備えた融雪装置１とすることもできる。

更に、中空支持部材１０を、取付部材４０を介して屋根上に取付けていると共に、ヒータ本体３１を、弾性力によって中空支持部材１０の内部に取付けているため、中空支持部材１０に対してヒータ３０の着脱が容易であり、屋根上へのヒータ３０の設置を容易に行うことができると共に、ヒータ３０の交換や各構成部材の点検等のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、中空支持部材１０の端部に端部カバー２０を取付けているため、中空支持部材１０の内部に雨や雪等が入るのを阻止することができる。これにより、中空支持部材１０の内部に水が溜るのを抑制することができるため、内部に溜った水により、ヒータ３０や中空支持部材１０が腐食して不具合が生じるおそれを低減することができる。また、端部カバー２０に、中央切欠部２１や横切欠部２２を備えているため、仮に、中空支持部材１０の内部に雨水等が入っても、中央切欠部２１や横切欠部２２から排出させることができる。

更に、中空支持部材１０に上壁部１１の内面から突出しているストッパ部１６を備えているため、風雨による振動やヒータ本体３１の劣化等によって、ヒータ本体３１が下方へ移動しようとしても、ストッパ部１６にヒータ本体３１の端辺が当接することで、ヒータ本体３１の下方への移動を阻止することができる。これにより、上壁部１１の内面の上部とヒータ本体３１との間に、隙間が形成されたり隙間が大きくなったりすることを抑制することができ、ヒータ本体３１から上壁部１１への熱の伝達を維持させ続けることができる。

ところで、特許文献１のような技術では、屋根上に雪が積もった状態でヒータを発熱させると、積もった雪における屋根材と接している部位が初めに融けて流動化するため、積もった雪が一気に屋根上から落ちてしまう問題がある。そのため、雪が屋根上に積もらないように、雪の降り始めからヒータを発熱させ続ける必要があり、ランニングコストが高くなる問題があった。これに対して、本実施形態では、長手方向を屋根の横方向に向けて屋根上に取付けた複数の中空支持部材１０によって、屋根上に積もった雪の屋根上からの落下を防止することができるため、雪が積もってからヒータ本体３１を発熱させても積もった雪が屋根上から落ちることはなく、特許文献１のような技術よりもランニングコストを低減させることができる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、上記の実施形態では、ヒータ３０のヒータ本体３１として、発熱部の両面を被覆している被覆部が、夫々一層ずつ備えられたものを示したが、これに限定するものではない。例えば、ヒータ本体３１において、発熱部の両面を被覆している被覆部のうち、一方側の被覆部を複数層として厚みを増させることで、弾性力をより発揮させるようにしても良い。この場合、被覆部の薄い方が、上壁部１１の内面と当接するように、中空支持部材１０の内部にヒータ本体３１を挿入する。これにより、発熱部からの熱が上壁部１１へ伝わり易くなる。

或いは、ヒータ本体３１の両面のうち、上壁部１１の内面と当接する面とは反対側の面において、被覆部を更に外側から被覆するように、曲げることで弾性力が生じるシート状の第二被覆部３５を備えるようにしても良い（図９を参照）。これによっても、第二被覆部３５の弾性力によってヒータ本体３１を上壁部１１の内面に沿って当接させることができ、上記と同様の作用効果を奏することができる。

更には、ヒータ本体３１の両面のうち、上壁部１１の内面と当接する面とは反対側の面に、圧縮することで弾性力が生じるスポンジ状の第三被覆部３６を備えるようにしても良い（図１０を参照）。これは、ヒータ本体３１が第三被覆部３６によって、棒状に延びるようにしたものである。この場合、第三被覆部３６を、上壁部１１の内面形状よりも若干大きく形成し、中空支持部材１０の内部に入る大きさに圧縮した状態で挿入する。これによっても、第三被覆部３６が元に戻ろうとする弾性力によって、上壁部１１の内面にヒータ本体３１が密着して当接することとなり、上記と同様の作用効果を奏することができる。また、この場合、スポンジ状の第三被覆部３６が断熱材の働きをするため、発熱部からの熱が中空支持部材１０の内部に逃げ難くなり、発熱部からの熱をより多く上壁部１１へ伝えることができる。

また、上記のように、ヒータ本体３１に、第二被覆部３５や第三被覆部３６を備えるようにした場合、発熱部や発熱部の両面を被覆している被覆部として、曲げられても弾性力が生じないものを用いることができるため、より多様な素材により形成されたヒータ本体（発熱部や被覆部）を用いることができる。また、第二被覆部３５や第三被覆部３６は、接している被覆部に対して、一体的に接着される。

また、上記の実施形態では、中空支持部材１０として、断面形状が、逆Ｕ字状に形成されているものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図１１に示すように、上壁部と下壁部とが連続して、断面形状が円環状に形成されている中空支持部材５０としても良い。これによっても、上記と同様の作用効果を奏することができる。この場合、中空支持部材５０の円環状の直径を、４０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲内とすることが望ましい。また、中空支持部材５０を用いる場合、図示しないパイプバンドによって屋根上に取付ける。

更に、上記の実施形態では、屋根上に融雪装置１のみを設置した例を示したが、これに限定するものではなく、例えば、図１２に示すように、屋根上に設置された太陽光発電システム６０の周囲を囲むように、融雪装置１を取付けて融雪構造を構築するようにしても良い。これにより、太陽光発電システム６０上に積もった雪を融かすことができる。

上記の図１２の例において、中空支持部材１０の長手方向を傾斜方向へ向けて屋根材２上に取付けている取付部材４０の下部材を、保持溝が延びている方向を屋根の横方向に向けて屋根材２上に取付ても良い。これにより、何らかの理由によりナット４４が緩んでも、根角ボルト４３の頭部４３ａが保持溝から抜け難くなり、中空支持部材１０を屋根上から落ち難くすることができる。

また、上記の実施形態では、取付部材４０の下部材４２を、屋根材２上に取付けられるものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、基端部が野地板や垂木等の屋根構造材に取付けられ、基端部から屋根材の繋ぎ目（例えば、鋼板同士の間、瓦同士の間、スレート同士の間、等）を通して屋根上に突出させた先端部に上部材が取付けられるような形態の下部材としても良い。

また、上記の実施形態では、傾斜している屋根上に融雪装置１を取付けて融雪構造を構築した例を示したが、これに限定するものではなく、水平な陸屋根に融雪装置１を取付ても良い。この場合、中空支持部材１０の長さや取付ける間隔を適宜選択することで、陸屋根においても充分な融雪効果を得ることができる。

１融雪装置
１０中空支持部材
１１上壁部
１２底壁部
２０端部カバー
３０ヒータ
３１ヒータ本体
３５第二被覆部
３６第三被覆部
４０取付部材
４１上部材
４２下部材
４３根角ボルト
４４ナット
５０中空支持部材

Claims

上方へ膨出するように湾曲している上壁部、及び該上壁部の一対の下端同士を繋いでいる底壁部を有しており、単一の断面形状で中空に延びている中空支持部材と、
該中空支持部材の長手方向の端部に取付けられており、端部の開口を閉鎖している平板状の端部カバーと、
前記中空支持部材よりも短く延びていると共に、通電させることで表面が発熱する発熱部を有するヒータと、
前記中空支持部材を屋根上に取付けている取付部材と、を具備し、
前記ヒータは、
前記発熱部が弾性を有していることにより、或いは、曲げられることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、また或いは、圧縮されることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、前記ヒータ全体を丸めたときに戻り弾性を示すものであり、該戻り弾性によって前記上壁部の内面に当接している
ことを特徴とする融雪構造。
上方へ膨出するように湾曲している上壁部、及び該上壁部の一対の下端同士を繋いでいる底壁部を有しており、単一の断面形状で中空に延びている中空支持部材と、
該中空支持部材よりも短くシート状又は棒状に延びており、通電させることで表面が発熱する発熱部を有するヒータと
を具備しており、
該ヒータは、
前記発熱部が弾性を有していることにより、或いは、曲げられることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、また或いは、圧縮されることで弾性力を発揮する被覆層が前記発熱部と一体化していることにより、前記ヒータ全体を丸めたときに戻り弾性を示すものであり、該戻り弾性によって前記上壁部の内面に当接しているものであることを特徴とする融雪装置。