JPH0472027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 産業上の利用分野 本発明は屋根上に積もつた雪を融雪する融雪用
配管の配設工法に関するものである。

従来の技術 従来、豪雪地帯において、屋根に積雪した雪の
降ろし作業には非常に労力を費やすものであり、
その落雪するために建築物の周囲に雪降ろしのた
めの敷地を必要とすると共に、降ろされた雪を除
去する必要があるため、かかる場所にも限定さ
れ、土地の有効利用を図ることが出来なかつた。

又、かかる雪降ろしの作業を解消する融雪のた
めに屋根の裏面に配設した配管系等により温水や
温風を供給したり、電熱線を配設して屋根面の表
面温度を上昇することにより、融雪を図つている
が、かかる融雪方法にあつては、屋根面の表面温
度を上昇させるのに非常に時間を要し、又夜間に
おける気温の低下と共に、屋根面の表面温度が下
がり、その融雪能力が低下してしまい、しかも屋
根面で融けた雪は水滴となつて屋根面に広がるた
め、積もつた雪が塊となつて屋根の流れ方向に沿
つて地上に落下してしまい、滑落した雪の敷地を
必要とせざるを得なかつた。

又、この様な融雪方法では雪の降り始めと同時
にその装置のスイツチを入れなければならず、運
転時間が長くなるので電気量その他のランニング
コストは高騰するばかりであつた。

又、かかる融雪装置は外観をよくするために屋
根の裏面に配置するため、その施工が複雑で工事
費が増大するほか、故障が生じた場合にはそのメ
ンテナンスが甚だ面倒となるといつた欠点を有し
ていた。

発明が解決しようとする課題 本発明は屋根上に、ある程度積雪した後に融雪
に取り掛かつても、融雪の開始に時間をかけずに
放熱温度を急速に上昇させると共に、屋根面の表
面温度を下げずに融雪能力を維持し、雪の塊を屋
根上より滑落させないで屋根上に積もつた雪を消
雪することにより、土地の有効利用を図ると共
に、融雪に要するコストを低減し、又外観上にお
いて何等普通の屋根と変わらず屋根上に融雪用配
管を配設出来ると共に、その施工を容易にした融
雪用配管の配設工法を提供せんとするものであ
る。

〔発明の構成〕

課題を解決するための手段 本発明はかかる点に鑑み、屋根瓦の肉厚より小
径に形成した融雪用配管を屋根上に葺設した屋根
瓦の頭側前方にして、且つ屋根瓦の桁行き方向の
起状形状に沿わせると共に、屋根の桁行き方向の
両端部で折り返して流れ方向全体に蛇行配設し、
融雪用配管には熱媒体を循環介入させ、該熱媒体
の送り側に循環ポンプを接続すると共に、戻り側
に別途循環ポンプを接続した融雪用配管の配設工
法を提供して上記欠点を解消せんとしたものであ
る。

作 用 本発明は、融雪用配管の熱媒体の送り側に循環
ポンプを接続すると共に、戻り側に別途循環ポン
プを接続することにより、熱媒体の膨張によつ
て、配管系全体に満たされた時（配管系の全体の
容積と熱媒体の体積が略同一）には送り側の循環
ポンプと戻り側の循環ポンプの運転によつて、融
雪用配管が配設される高所（屋根上）において
も、容易に熱媒体を循環介入させられ、この２基
の循環ポンプの運転条件の設定により、熱媒体の
流量を容易に変えられるので、融雪用配管の温度
差を比較的少なく出来、均等な融雪を行える。

又、熱媒体を上記の温度まで加熱する必要がな
い時、（積雪が少量の時）には、熱媒体は前記の
様に配管系全体を満たす程に加熱膨張しない（配
管系の全体の容積に比し熱媒体の体積が小さい）
ので、高所位置である屋根上に配設された融雪用
配管内の熱媒体は自重落下する傾向にあるが、戻
り側の循環ポンプを定速運転させると共に、送り
側の循環ポンプを高速運転（或いは通常運転）さ
せることにより、屋根上における融雪用配管内に
滞留して略充満状態で一定の流量の熱媒体を滞り
なく循環介入させられるため、有効な融雪を行え
る。

したがつて、前述した如く２基の循環ポンプの
運転操作により、熱媒体の加熱温度と膨張状態に
拘らず、一定の流量の熱媒体を滞りなく屋根上に
おける融雪用配管内に循環介入出来るため、積雪
量に応じて熱媒体の流量及びその温度を適切に設
定出来、又戻り側の循環ポンプの運転条件設定に
より屋根上の下流方向に熱媒体を滞留させること
により、屋根上全体の放熱分布を略均一化出来、
屋根上にある程度積雪した後において、融雪を開
始しても融雪用配管から屋根上全体に放熱するこ
とによつて、屋根上にて一部消雪でなく有効的に
屋根上の積雪全体を消雪出来る。

かかる際には、融雪用配管は屋根上に蛇行配設
され、屋根の流れ方向に間隔（屋根瓦の頭側から
尻側の間隔）を置いて並列配置しているため、融
雪用配管の放熱にて、融雪用配管の周囲の雪をト
ンネル状に融かして行き、上方にある雪はこのト
ンネル状の融雪範囲に押し寄せられて、次々に融
けて行くのである。

このため、屋根全体は雪にて覆われた状態でそ
の融雪状態を維持し、これにより雪は外気を遮断
して断熱作用を有して屋根面が外気で冷やされる
ことなく、その断熱作用と共に融雪用配管の放熱
により雪を屋根面より消雪するのである。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
ると、 １，１ａ…は融雪用配管であり、不凍性、非可
燃性、高熱効率を有するものにて、例えば不凍液
を混合した水、エチレングリコール、塩化メチレ
ン等の熱媒体を循環介入させる鋼管、合成ゴム製
のチユーブ等の管体と成し、かる熱媒体により放
熱機能を有せしめており、融雪用配管１，１ａ…
は熱交換器２、ボイラ３を一連の配管経路により
接続することにて融雪装置４と成している。

融雪用配管１，１ａ…は屋根５，５ａ上の屋根
瓦６，６ａ…の肉厚より小径に形成し、屋根５，
５ａ上に葺設した屋根瓦６，６ａ…の頭側７，７
ａ…前方にして、且つ屋根瓦６，６ａ…の桁行き
方向Ａ（屋根５，５ａの幅方向）の起状形状に沿
わせると共に、屋根５，５ａの桁行き方向Ａの両
端部８，８ａ…（屋根５，５ａの両袖部）で折り
返して流れ方向Ｂ全体に蛇行配設し、又融雪用配
管１，１ａ…の１系統の長さを30m以内に成して
屋根５，５ａの桁行き方向Ａの一側端８，８ａに
配設した送りヘツダ９，９ａにその始端１０，１
０ａ…を接続し、又屋根５，５ａの桁行き方向Ａ
の他側端８ｂ，８ｃに配設した戻りヘツダ１１，
１１ａにその終端１２，１２ａ…を接続してい
る。

即ち、１系統の融雪用配管１，１ａ…は送りヘ
ツダ９，９ａに接続した始端１０，１０ａ…より
屋根５，５ａの棟側１６，１６ａに対し平行に配
列される始端列１３，１３ａ…を所定の折曲位置
１４，１４ａ…で折り返し、終端列１５，１５ａ
……が始端列１３，１３ａ…に対して屋根５，５
ａの上流方向に平行に配列される様にして、その
終端１２，１２ａ…を戻りヘツダ１１，１１ａに
接続している。

但し、本実施例において、かかる１系統の融雪
配管１，１ａ…は屋根５，５ａの流れ方向Ｂに間
隔（屋根瓦６，６ａ…の頭側７，７ａ…から尻側
２１，２１ａ…の間隔）を置いて、並列配置し、
始端列１３，１３ａ…を軒側１７，１７ａ…、終
端列１５，１５ａ…を棟側１６，１６ａとして略
Ｕ字状の折り返しを２回繰り返して配設したもの
を示したが、屋根５，５ａの大きさに対応して、
融雪用配管１，１ａ…内を循環介入する熱媒体に
よる流動抵抗が後述する循環ポンプ１８，１８ａ
に過負荷と成らない程度であれば、１系統の融雪
用配管１，１ａ…の折り返しを何回も繰り返して
配設することも可能であり、又屋根５，５ａの構
造に対応して、一側端８，８ａに送りヘツダ９，
９ａ、戻りヘツダ１１，１１ａを配設し、その
各々に融雪用配管１，１ａ…の始端列１３，１３
ａ…と終端列１５，１５ａ…を接続してもよい。

１９，１９ａ…は屋根５，５ａ上に配設する融
雪用配管１，１ａ…を屋根５，５ａに固定する支
持金具であり、該支持金具１９，１９ａ…は第４
図乃至第６図に示す様に、帯状の金属板を屈曲
し、一端に融雪用配管１，１ａ…を支持する様
に、上方より被冠する第４図、第５図に示す様な
形状、若しくは第６図に示す様な上部より嵌入す
る形状に形成した支持部２０，２０ａ…、又他端
に屋根瓦６，６ａ…の尻側２１，２１ａ…に掛止
する鉤状の掛止部２２，２２ａ…を形成してい
る。

そして、支持金具１９，１９ａ…を屋根瓦６，
６ａ…の頭側７，７ａ…と尻側２１，２１ａ…と
の重合部２３，２３ａ…にて挟持されることによ
り、その位置を強固に保持している。

又、支持部２０，２０ａ…と掛止部２２，２２
ａ…間の平坦部２４，２４ａ…には短手方向に横
一条の水切り溝２５，２５ａ…を下方屈曲するこ
とにより形成しており、又支持金具１９，１９ａ
…の表面の配色にあつては、支持金具１９，１９
ａ…を加熱し、黒色若しくは屋根瓦６，６ａ…の
色彩と略同一色に施した粉体塗料を吹付けてい
る。

尚、水切り溝２５，２５ａ…の形状として、第
４図乃至第５図にて示しているもの、かかる形状
に限定されず、要するに屋根瓦６，６ａ…の頭側
７，７ａ…と尻側２１，２１ａ…との重合部２
３，２３ａ…にて挟持された状態において、尻側
２１，２１ａ…へ侵入する雨水の毛細管現象を無
くす形状、例えば下方屈曲を上方屈曲して突条と
成すことも可能である。

尚、屋根５，５ａが瓦棒葺き屋根２６の場合に
あつては、帯状の金属板を略Ｕ字状に折曲して成
る掛止具２７，２７ａ…の一端２８，２８ａ…を
長尺帯状の金属板の上面に所定間隔を有せしめる
と共に、固着して支持金具１９，１９ａ…と成
し、該支持金具１９，１９ａ…を瓦棒２９，２９
ａ…上に固定具３０，３０ａ…にて固定或いは溶
接、ビス止め等により固定しており、掛止具２
７，２７ａ…の開放部３１，３１ａ…に融雪用配
管１，１ａ…を掛止すると共に、掛止具２７，２
７ａ…の他端３２，３２ａ…を折曲することによ
り保持する。

尚、かかる支持金具１９，１９ａ…にあつては
平葺き屋根、段葺き屋根等にも使用出来る。

送りヘツダ９，９ａ、戻りヘツダ１１，１１ａ
は電磁弁３３，３３ａを介して各々送り配管３
４、戻り配管３５に接続し、該送り配管３４、戻
り配管３５は地上に設置した熱交換器２にその各
端部を接続し、一連に配管経路を構成している。

又、送り配管３４の軒側１７近傍位置には循環
ポンプ１８が介装され、一方戻り配管３５と熱交
換器２に介装される循環ポンプ１８ａは熱交換器
２の近傍に設置している。

熱交換器２は前記した一連の配管経路を循環介
入する熱媒体を充填したタンク３６を有し、該タ
ンク３６に内装された熱交換パイプ３７の一端を
循環ポンプ３８を介装した送出管３９によりボイ
ラ３と接続し、又熱交換パイプ３７の他端を連通
管４１によりボイラ３と接続し、ボイラ３内に設
置した加熱器（図示せず）により加熱された水を
熱交換パイプ３７に循環介入させることにより、
タンク３６内の熱媒体を熱交換パイプ３７を介し
て間接的に加熱している。

ボイラ３は給水管４２により給水源と接続して
給水されている。

次に本発明に係る融雪用配管の配設工法の作用
を図面に基づいて説明すると、 熱媒体の膨張によつて配管系全体に満たされた
時（配管系の全体の容積と熱媒体の体積が略同
一）には送り側の循環ポンプ１８と戻り側の循環
ポンプ１８ａの運転によつて、融雪用配管１，１
ａ…が配設される高所（屋根上）においても、容
易に熱媒体を循環介入させられ、この２基の循環
ポンプ１８，１８ａの運転条件の設定により、熱
媒体の流量を容易に変えられるので、融雪用配管
１，１ａ…の温度差を比較的少なく出来、均等な
融雪を行える。

又、熱媒体を上記の温度まで加熱する必要がな
い時（積雪が少量の時）には、熱媒体は前記の様
に配管系全体を満たす程に加熱膨張しない（配管
系の全体の容積に比し熱媒体の体積が小さい）の
で、高所位置である屋根５，５ａ上に配設された
融雪用配管内１，１ａ…の熱媒体は自重落下する
傾向にあるが、戻り側の循環ポンプ１８ａを定速
運転させると共に、送り側の循環ポンプ１８高速
運転（或いは通常運転）させることにより、屋根
５，５ａ上における融雪用配管１，１ａ…内に滞
留して略充満状態で一定の流量の熱媒体を滞りな
く循環介入させられるため、有効な融雪を行え
る。

したがつて、前述した如く２基の循環ポンプ１
８，１８ａの運転操作により、熱媒体の加熱温度
と膨張状態に拘らず、一定の流量の熱媒体を滞り
なく屋根５，５ａ上における融雪用配管１，１ａ
…内に循環介入出来るため、積雪量に応じて熱媒
体の流量及びその温度を適切に設定出来、又戻り
側の循環ポンプ１８ａの運転条件設定により屋根
５，５ａ上の下流方向に熱媒体を滞留させること
により、屋根５，５ａ上全体の放熱分布を略均一
化出来、屋根５，５ａ上にある程度積雪した後に
おいて、融雪を開始しても融雪用配管１，１ａ…
から屋根５，５ａ上全体に放熱することによつ
て、屋根５，５ａ上にて一部消雪でなく有効的に
屋根５，５ａ上の積雪全体を消雪出来る。

かかる消雪状態を説明すると、融雪用配管１，
１ａ…は屋根５，５ａ上に蛇行配設され、屋根
５，５ａの流れ方向Ｂに間隔（屋根瓦６，６ａ…
の頭側７，７ａ…から尻側２１，２１ａ…の間
隔）を置いて並列配置しているため、第２図に示
す様に融雪用配管１，１ａ…の放熱にて融雪用配
管１，１ａ…の周囲の雪Ｓをトンネル状に融かし
て行き、上方にある雪Ｓはトンネル状の融雪範囲
Ｘに押し寄せられて、次々に融けて行くのであ
る。

このため、屋根５，５ａ全体は雪Ｓにて覆われ
たまま、その融雪状態を維持し、これにより雪Ｓ
は外気を遮断して断熱作用を有して、屋根５，５
ａ面が外気で冷やされることなく、その断熱作用
と共に、融雪用配管１，１ａ…の放熱により雪Ｓ
は屋根５，５ａ上より消雪するのである。

尚、本願においては循環ポンプ１８，１８ａを
２基使用しているが、仮に１基だけを使用した場
合には、高所揚程に対応出来ないばかりか、次の
様な欠点を有するのである。

即ち、単一の循環ポンプにて加熱された熱媒体
を融雪用配管に循環介入させた場合には、熱媒体
の膨張によつて配管系全体に満たされた時（配管
系の全体の容積と熱媒体の体積が略同一）に、熱
媒体は配管経路内を滞りなく循環させることが出
来、よつてかかる状態の時のみ有効な融雪を行え
るが、しかもそれ以外の条件下での使用、例えば
積雪が少量で、熱媒体を上記の設定温度まで加熱
する必要がないと仮定した時には、熱媒体が配管
系全体を満たす程に膨張しないため、熱媒体を融
雪用配管に循環ポンプにて循環介入させても、高
所位置である屋根上に配設された融雪用配管内の
熱媒体は、戻りヘツダから自重流下して熱交換
器、ボイラに戻り、その結果屋根上の融雪用配管
内には熱媒体が存在せず、有効な融雪が出来ず、
したがつて融雪機能を維持するには、熱媒体の加
熱温度を設定値より下げて運転することは出来
ず、このためランニングコストが高騰する欠点を
有している。

〔発明の効果〕

要するに本発明は、屋根瓦６，６ａ…の肉厚よ
り小径に形成した融雪用配管１，１ａ…を屋根
５，５ａ上に葺設した屋根瓦６，６ａ…の頭側
７，７ａ…前方にして、且つ屋根瓦６，６ａ…の
桁行き方向Ａの起状形状に沿わせると共に、屋根
５，５ａの桁行き方向Ａの両端部８，８ａ…で折
り返して流れ方向Ｂ全体に蛇行配設し、融雪用配
管１，１ａ…には熱媒体を循環介入させ、該熱媒
体の送り側に循環ポンプ１８を接続すると共に、
戻り側に別途循環ポンプ１８ａを接続したので、
熱媒体の膨張によつて配管系全体に満たされた時
（配管系の全体の容積と熱媒体の体積が略同一）
には送り側の循環ポンプ１８と戻り側の循環ポン
プ１８ａの運転によつて、融雪用配管１，１ａ…
が配設される高所（屋根上）においても、容易に
熱媒体を循環介入させられ、この２基の循環ポン
プ１８，１８ａの運転条件の設定により、熱媒体
の流量を容易に変えられるので、融雪用配管１，
１ａ…の温度差を比較的少なく出来、均等な融雪
を行うことが出来る。

又、熱媒体を上記の温度まで加熱する必要がな
い時（積雪が少量の時）には、熱媒体は前記の様
に配管系全体を満たす程に加熱膨張しない（配管
系の全体の容積に比し熱媒体の体積が小さい）の
で、高所位置である屋根５，５ａ上に配設された
融雪用配管１，１ａ内…の熱媒体は自重落下する
傾向にあるが、戻り側の循環ポンプ１８ａを低速
運転させると共に、送り側の循環ポンプ１８を高
速運転（或いは通常運転）させることにより、屋
根５，５ａ上における融雪用配管１，１ａ…内に
滞留して略充満状態で一定の流量の熱媒体を滞り
なく循環介入させられるため、有効な融雪を行え
ると共に、熱媒体の温度を積雪量に適する様に加
熱出来るため、ランニングコストを軽減出来、し
かも２基の循環ポンプ１８，１８ａを使用してい
るため、かかる循環ポンプ１８，１８ａを小型化
出来、夫々にかかる負荷を軽減出来るのである。

したがつて、前述した如く２基の循環ポンプ１
８，１８ａの運転操作により、熱媒体の加熱温度
と膨張状態に拘らず、一定の流量の熱媒体を滞り
なく屋根５，５ａ上における融雪用配管１，１ａ
…内に循環介入出来るため、積雪量に応じて熱媒
体の流量及びその温度を適切に設定出来る。

又、戻り側の循環ポンプ１８ａの運転条件設定
により屋根５，５ａ上の下流方向に熱媒体を滞留
させることにより、屋根５，５ａ上全体の放熱分
布を略均一化出来、屋根５，５ａ上にある程度積
雪した後において、融雪を開始しても融雪用配管
１，１ａ…から屋根５，５ａ上全体に放熱するこ
とによつて、融雪用配管１，１ａ…の周囲の雪Ｓ
をトンネル状に融かして行き、上方にある雪Ｓは
トンネル状の融雪範囲Ｘに押し寄せられて、次々
に融けて行くため、雪Ｓにて屋根５，５ａ全体を
覆われた状態で融雪することが出来、これにより
雪Ｓは屋根５，５ａ面と外気とを遮断して断熱作
用を有した断熱材と成すことが出来、例え外気温
度が−30℃であつても消雪能力には関係なしに、
屋根５，５ａ面が外気で冷やされることなく雪Ｓ
は屋根５，５ａより滑落せずに完全に消雪するこ
とが出来るのである。

従つて、融雪用配管１，１ａ…が屋根５，５ａ
上から直接に放熱することにより融雪するため、
融雪の開始に時間をかけずに放熱温度を急速に上
昇させることが出来、又従来の様に雪の降り始め
に融雪装置のスイツチを入力する必要がなく、電
気量その他のランニングコストを低減することが
出来、非常に経済的である。

又、本発明による融雪方法であれば第１０図に
示す様に、従来の家屋の敷地面積Ａと本発明の融
雪システムを使用した家屋の敷地面積Ｂとでは、
滑落する雪の敷地を不要とした分だけ、土地Ｃの
有効利用を図ることが出来、庭木等が傷む心配も
ないのである。

又、融雪用配管１，１ａ…は屋根５，５ａ上の
屋根瓦６，６ａ…の肉厚より小径に形成し、屋根
５，５ａ上に葺設した屋根瓦６，６ａ…の頭側
７，７ａ…前方にして、且つ屋根瓦６，６ａ…の
桁行き方向Ａの起状形状に沿わせると共に、屋根
５，５ａの桁行き方向Ａの両端部８，８ａ…で折
り返して流れ方向Ｂ全体に蛇行配設しているた
め、地上からは融雪用配管１，１ａ…が殆ど気に
ならず建築意匠を損なうことがなく、融雪用配管
１，１ａ…は屋根５，５ａに露出しているため、
点検しやすく安全性にも優れているのである。

又、第４図乃至第７図に示す支持金具１９，１
９ａ…を使用して融雪用配管１，１ａ…を配設出
来るため、その施工が簡単であると共に、屋根瓦
６，６ａ…の葺変えを不要とし、新築及び既設を
選ばず施工出来、瓦葺き屋根、瓦棒葺き屋根、平
葺き屋根、段葺き屋根等にあつても、簡単に施工
出来、施工費を低減出来る等その実用的効果甚だ
大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものにして、第１
図は本発明に係る融雪用配管配設工法の配管経路
図、第２図は同上融雪用配管の配設状態及び融雪
状態を示す図、第３図は同上融雪用配管の配設状
態を示す斜視図、第４図乃至第７図は同上支持金
具を示す斜視図、第８図は第７図に示す支持金具
による融雪用配管の配設状態を示す図、第９図は
同上支持金具による融雪用配管の支持状態の要部
を示す図、第１０図は本発明による場合の家屋の
敷地面積と、従来の家屋の敷地面積を比較した略
図である。 １，１ａ……融雪用配管、５，５ａ……屋根、
６，６ａ……屋根瓦、７，７ａ……頭側、８，８
ａ……両端部、１８，１８ａ……循環ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 屋根瓦の肉厚より小径に形成した融雪用配管
   を屋根上に葺設した屋根瓦の頭側前方にして、且
   つ屋根瓦の桁行き方向に起状形状に沿わせると共
   に、屋根の桁行き方向の両端部の折り返して流れ
   方向全体に蛇行配設し、融雪用配管には熱媒体を
   循環介入させ、該熱媒体の送り側に循環ポンプを
   接続すると共に、戻り側に別途循環ポンプを接続
   したことを特徴とする融雪用配管の配設工法。