JPH0672503B2 - 屋根の除雪装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、建物の屋根に降り積もった雪を解かして除
雪する装置に関するものである。

（従来の技術） 周知の如く、降雪量の多い地域では、屋根に降り積もっ
た雪は、時として建物を押し潰す虞があり、極めて厄介
なものである。

そのため、従来、これらの地域においては、屋根の上に
人が登り、人力によって雪下ろしを行なっていたが、こ
の雪下ろし作業は大変な重労働であるとともに、危険を
伴う作業であった。

そこで、近時においては、人手を煩わすことなく、安全
に雪下ろしを行えるように、屋根の上に除雪装置を設置
するようになりつつある。

上記除雪装置としては、特開昭57−133965号公報に開示
されているように、屋根を傾斜させて設置し、屋根上に
水を散水し、この水で屋根上の雪を直接解かすようにし
たもの（以下、散水式除雪装置と称す）がある。

又、他の装置としては、特開昭57−96178号公報に開示
されているように、屋根の上部をプールにして水を張
り、屋根に雪が積もる体に、降ってくる雪を直接にプー
ルの水で解かすようにしたもの（以下、プール式除雪装
置と称す）がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記除雪装置においては、次のような欠
点があった。

散水式除雪装置にあっては、散水された水がその落下す
る部分の雪だけを解かし、この水は雪の下にある一定の
部分を流れて落下して行くので、その他の部分に積もっ
た雪は解けずに残ってしまうという欠点があった。

又、水は未だ充分に雪を解かす熱エネルギを有したまま
屋根から排出されてしまうので、極めて不経済であると
いう不利点があった。

更に、屋根を流れる水によって、雪が雪塊となって滑落
する場合があり、屋根の縁部に設けられた樋を破損する
等の不具合もあった。

又、プール式除雪装置にあっては、プール内の水が常に
外気に接しているため、熱損失が極めて大きく、融雪効
率が低いという欠点があった。

（問題を解決するための手段） この発明は上記問題点を解消するためになされたもの
で、その要旨は、建物の屋根の降り積もった雪を解かし
て除雪する装置において、屋根面と屋根面の縁部に設け
られた側壁により囲まれて形成されたプールと、上記屋
根面のほぼ全域に屋根面に近接して配置された散水器
と、上記プールの水位を一定に保持しつつ排水する溢流
機構とを具備することを特徴とする屋根の除雪装置にあ
る。

（作用） 散水器は屋根面に近接して配置されているので、屋根の
上に降り積もる雪の中に埋没する。

雪の中に埋没した散水器から水を散水すると、散水器の
近傍の雪は直接解かされて水になり、この雪解け水と散
水された水はプール内に貯留され、他の部分の下層の雪
を解かす。

プール内の水はその水位が一定の高さまで上昇すると溢
流機構によって集水されて排水される。したがって、そ
れ以上に上昇することはない。

その結果、雪の下の方から徐々に解けていき、屋根の上
の雪が沈下していくように除雪される。

そして、上部の雪が、内部の融雪部分を外気から遮断し
て保温するので、熱損失を少なくすることができ、散水
された水の持つ熱エネルギが非常に効率的に融雪に消費
される。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図から第６図までの図
面に基づいて説明する。

第１図、第２図はこの発明による屋根の除雪装置を示し
ている。

図中、符号１は家屋（建物）、符号20は貯水槽、符号30
は温水ボイラ、符号40は排水桝、符号50は補給水槽であ
り、これらのうち貯水槽20と排水桝40は地下に埋設され
ている。

家屋１の屋根10は中央の棟11から両側に下り勾配の屋根
面12を有しており、屋根面12の各端部は樋部12aになっ
ている。これら樋部12aを含む屋根面12の周囲には側壁1
3が設けられており、屋根面12と側壁13に囲まれた内側
はプール14にされている。尚、上記屋根面12と側壁13に
は防水シート（図示しない）が添着されている。

上記屋根面12には、一斜面当たり５本の散水管15（散水
器）がほぼ等間隔に棟11と平行に載置され固定されてい
る。各散水管15には散水用の多数の孔が明いている。

上記各散水管15からは、貯水槽20からポンプ・アップさ
れ温水ボイラ30で加温された水が流出するようになって
いる。

詳述すると、貯水槽20には補給水槽50から流路71を介し
て水道水が供給されるようになっている。即ち、流路71
の先端にはフロートバルブ71aが取り付けられており、
貯水槽20の保有水量が減少すると、自動的に給水され
る。

貯水槽20の水は流路72を経てポンプ60により揚水され、
流路73を介して温水ボイラ30に供給される。尚、流路74
はポンプ60をバイパスするラインであり、ポンプ60から
吐出された水の一部をポンプ60より上流側の流路72に戻
すためのものである。流路74の途中に設けられた流量調
整バルブ74aは温水ボイラ30への給水量を所望に調整す
るためのものである。

水は温水ボイラ30を通過する際に所定の温度まで加熱さ
れる。

温水ボイラ30の出口は途中に流量調整バルブ75aを有す
る流路75に接続されており、流路75は流量調整バルブ75
aの下流側において分岐され、10本の流路76に接続され
ている。各流路76の途中にはそれぞれ電動バルブ76aが
取り付けられており、各流路76の先端は前記各散水管15
に接続されている。

したがって、温水ボイラ30を出た温水は、開状態の電動
バルブ76aに接続された散水器15から流出する。

尚、第１図においては、図示の都合上、屋根面12の最下
部に配置された一方の散水器15に連なる流路76のみを表
示し、他を省略している。

上記流路76のうち、屋根面12の最下部に位置する一方の
散水器15に連なる流路76は、電動バルブ76aの下流側に
おいて流路77を分岐しており、この流路77はその途中に
電動バルブ77aを有し、先部は貯水槽20に戻っている。
この電動バルブ77aは、凍結防止のため各流路76の水抜
きを行う場合に開けられるものであり、除雪装置を停止
させている時には、各電動バルブ76aとともに開いてい
る。

又、前記屋根10の各樋部12aには、雨水排水用ドレン孔1
6と、水抜き用ドレン孔17とが開口している。上記雨水
排水用ドレン孔16には、溢流管18（溢流機構）がシール
状態に連結自在にされている。溢流管18は降雪季にのみ
取り付けておくものであり、溢流管18の上端は側壁13よ
りも低く、屋根10の棟11の高さとほぼ同じ高さとほぼ同
じ高さになっている。そして、プール14に貯水された水
は溢流管18からオーバーフローして排水されるようにな
っており、これによってプール14内の水位は常に一定に
保持される。

上記各雨水排水用ドレン孔16はそれぞれ流路78に接続さ
れており、各水抜き用ドレン孔17はそれぞれ流路79に接
続されていて、各流路79は途中に電動バルブ79aを有
し、それぞれ流路78に合流している。

上記両流路78は排水桝40に接続されており、プール14か
ら排水桝40に排水された水は排水桝40のオーバーフロー
管41から溢流して貯水槽20に回収されるようになってお
り、水は再使用される。尚、排水桝40のオーバーフロー
管41の取り付け口には、ごみよけ用の金網42が張られて
いる。

又、融雪した水が回収された結果、貯水槽20の水量が増
えた場合には、貯水槽20に設けられたオーバーフロー管
２から水が溢れ出て、図示しない地下排水路に流れ込む
ようになっている。

而して、上述構成の除雪装置によって、屋根10の上に降
り積もった雪100は次のように除雪される。尚、上記温
水ボイラ30、ポンプ60の起動、停止と、各電動バルブ76
a,77a,79aの開閉は、図示しない制御盤により自動制御
されるようになっている。

第１図、第３図の図面は除雪する前の状態を示してお
り、屋根10の積雪が50cm以上になった時、通常は70〜10
0cmの時に、除雪を開始する。したがって、雪100は全て
の散水管15をその中に埋没させている。

初めに、各電動バルブ76a,77a,79aの開閉操作を行う。
即ち、屋根面12の一方の斜面の最下部の散水管15に連な
る電動バルブ76aだけを開き、他の全ての電動バルブ76a
と、電動バルブ77a,79aを閉じる。

このバルブ開閉操作と同時に、ポンプ60と温水ボイラ30
を運転する。

その結果、貯水槽20の水はポンプ60によりポンプ・アッ
プされ、温水ボイラ30により加温された後、第４図に示
すように、上記散水管15からのみ散水される。

上記散水管15から散水された水は、この散水管15の近傍
にある最下層の雪を直接解かし、この雪解けによる水と
散水された水は、一旦プール14に溜められる。

上記プール14内に溜められた水は、散水管15から散水さ
れた水よりも温度が低くなるものの、未だ融雪可能な熱
エネルギを有している。したがって、この水は溢流管18
の上端レベルより低い部分にある雪110の一部を解かす
ために利用される。その結果、雪110はシャーベット状
になるものと推定される。

又、プール14内に溜められた水は、その水位が溢流管18
の上端の高さに達すると、溢流管18によって集水され、
流路78を介して排水桝40に排水される。更に、プール14
の内の水の一部は、毛細管現象により雪100中を溢流管1
8の上端レベルよりも若干上方まで染み込み、吸水状態
の雪120となる。

このように雪100は下の方から徐々に解けていくので、
その上部の雪は自重により沈み込んでいき、屋根の上の
雪100はちょうど沈下していくように除雪される。

そして、上部の雪が内部の融雪部分を外気から遮断して
保温しているので熱損失が少なく、水の持つ熱エネルギ
が非常に効率的に融雪に消費される。

このようにして、最下部の散水管15の近傍の雪を解か
し、その上部の積雪量を所定量低下せしめたら、最下部
の散水管15に連なる上記電動バルブ76aを閉じ、その隣
に配置されている散水管15に連なる電動バルブ76aだけ
を開ける。

その結果、第５図に示すように、下から二番目の散水管
15から水が散水され、上述同様にその近傍の雪110が融
雪され、その上部の雪が沈み込んでくる。

同様の手順により、散水場所を順次上方に移動してして
いき、最上部の散水管15からの散水による融雪が完了す
ると、第６図に示すように、屋根面12の一方の斜面の積
雪量を一様に減らすことができる。

次に、屋根面12の他の斜面について、上述同様な手順に
より融雪を行う。

そして、屋根面12の各斜面について上記１サイクルの融
雪では除雪量が足りない場合には、更に必要なサイクル
だけ繰り返す。

この実施例のように、散水管15からの散水を順次移行し
ていく方法を採用すると、温水ボイラ30やポンプ60が容
量の小さいもので間に合うという利点がある。

屋根10の残雪が50cm以下になるまで除雪が行なわれたな
らば、温水ボイラ30とポンプ60を停止する。それと同時
に、全ての電動バルブ76a,77a,79aを開き、プール14内
の水を抜くとともに、各流路76,77,78,79の水抜きを行
う。これは凍結防止対策である。この時に、残雪が50cm
程度ある方が、この雪が断熱材となって装置が保温され
るとともに家屋１の保温にもなる。

上述除雪装置の運転方法はあくまで一つの例に過ぎず、
全ての散水管15から同時に散水させたり、雪解け水を回
収せずに廃棄する等、種々の運転方法が採用可能であ
る。

この発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能で
ある。例えば、屋根面は平坦であってもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、散水された水
及び雪解け水は一旦プールに貯水され、残った雪と更に
接触して融雪するようになっているので、水の持つ熱エ
ネルギを無駄なく利用することができる。

又、散水器が屋根面に近接されて配置されているので、
屋根に積もった雪の下層において融雪が行なわれ、しか
も、溢流機構によってプール内の水位が一定に保持され
るので、水がそれよりも上昇することがなく、その結
果、上部にある雪が上記融雪部を外気から遮断するの
で、融雪部における熱損失を極力少なくすることができ
る。

したがって、散水された水の持つ熱エネルギが極めて効
率的に融雪に消費される。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図までの図面はこの発明の一実施例を示
すものであり、第１図は除雪装置の概略正面図、第２図
は同概略平面図、第３図から第６図は融雪情況の時間的
推移を示す要部断面図である。 １……建物（家屋）、10……屋根、 12,12a……屋根面、13……側壁、 14……プール、15……散水器（散水管）、 18……溢流機構（溢流管）、100……雪。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建物の屋根に降り積もった雪を解かして除
   雪する装置において、屋根面と屋根面の縁部に設けられ
   た側壁により囲まれて形成されたプールと、上記屋根面
   のほぼ全域に屋根面に近接して配置された散水器と、上
   記プールの水位を一定に保持しつつ排水する溢流機構と
   を具備することを特徴とする屋根の除雪装置。