JPH07119335A - 融雪用電熱ヒータ線の配設構造及びこれに用いる配線金具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 積雪を屋根上にて完全消雪すると共に、無駄
な融雪エネルギーの消費を無くす。 【構成】 自己温度制御性電熱ヒータ線１を屋根上に葺
設した瓦の頭側前方にして、且つ瓦の桁行き方向の起伏
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する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は屋根融雪装置における電
熱ヒータ線の配設構造及びこれに用いる配線金具に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、寒冷地域において屋根に大量に積
雪した場合には、その雪の重みによって家屋が押し潰さ
れる等の危険性があるため、屋根上に上り人為的に積雪
を除去する雪降ろし作業が欠かせないが、高所で勾配の
ある屋根上の作業であるため作業が捗らず、更に雪降ろ
しには地上に降ろす雪を確保する場所をその家屋等の周
囲に必要とするため、敷地を有効に利用することができ
ず、又現在の敷地が狭く家屋の密集した住宅事情では雪
降ろしのための土地を確保することは難しいのが実情で
あった。

【０００３】そこで、上記の様な不合理を解消するた
め、各種の融雪手段として例えば瓦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、電熱ヒータ線を
配設することにより、屋根面の表面温度を上昇させる等
の方法が見受けられるが、この様な融雪方法では屋根面
の表面温度を上昇させるのに非常に時間を要し、更に夜
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たり、又屋根面で融けた雪は
水滴となって屋根面に広がるため、積もった雪が塊とな
って一挙に屋根の流れ方向に沿って地上に落下する結果
となり、滑落した雪の敷地を必要とせざるを得なかっ
た。

【０００４】又、温水や温風を利用した融雪装置では、
ボイラ、熱交換器等の大型機器を屋外に装備せねばなら
ず、敷地の狭い土地ではその設置箇所の確保が出来ず、
一方ニクロム線や無機絶縁被覆線等による電熱ヒータ線
を利用した融雪装置では、降雪及び積雪量、外気温度等
に関係なく電圧が一定ならば電流もほぼ一定なので、無
駄なエネルギーが消費される欠点を有していた。

【０００５】そして、上記の融雪装置はいずれも外観を
よくするために瓦の裏面、屋根裏にその装備を設置する
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であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は無駄な融雪エ
ネルギーの消費を無くすと共に、屋根上にある程度積雪
した後に融雪に取りかかっても、屋根の表面温度を下げ
ずに融雪能力を維持して雪の塊を屋根より滑落させない
で消雪すると共に、設置箇所を特別に確保する必要のな
い小型の付属機器で済み、又瓦の裏面、屋根裏に融雪装
備を設置せずとも屋根の外観の見栄えを損なわず、その
施工を容易にした融雪用電熱ヒータ線の配設構造及びこ
れに用いる配線金具を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来技術に
基づく、屋根上の雪の完全消雪、付属装置の特別な設置
箇所の必要性、融雪エネルギーの浪費、施工の容易性な
どの課題に鑑み、付属機器が操作スイッチなどを有する
配電制御装置など小型で収まりがよく、しかも特定の温
度または特定の温度範囲において電気抵抗を急速に増加
させる正の抵抗温度係数特性を有する自己温度制御性電
熱ヒータ線を利用して、これを屋根上に葺設した瓦の頭
側前方にして、且つ瓦の桁行き方向の起伏形状に沿わせ
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することにより上記欠点を解消す
る。

【０００８】ここで上記の電熱ヒータ線は所定の電極間
距離を設けた一対の電極を有すると共に瓦の肉厚肉薄且
つ幅小に形成した断面略偏平状に形成されているため、
電熱ヒータ線において折り返す部位は幅広部を上向きに
した状態から捻転した状態で配設する必要性を生じ、こ
のため電熱ヒータ線の幅広部が上向きな状態とこれより
捻転した状態のいずれにも対応すると共に、夫々の状態
を維持する様にして電熱ヒータ線を前述の如く屋根面全
体に蛇行配設すべく、所定長さを有する帯板の一端を配
線保持部となして屈曲自在に設け、他端に鉤状の掛止部
を設けた配線金具を提供し、上記構成の電熱ヒータ線の
配設施工を容易として、上記欠点を解決せんとしたもの
である。

【０００９】

【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は温度によって電流、即ち抵抗値が大きく変
化し、自己温度制御が可能な融雪用電熱ヒータ線であ
り、該電熱ヒータ線１は断面略偏平状にして、その内部
構造は全長にわたって平行に配置された撚り銅電線から
なる一対の電極２、2aを略断面亜鈴状の自己制御型半導
電性の発熱体３にて被覆一体形成すると共に、かかる発
熱体３にフッ素樹脂系の絶縁体４、錫メッキ銅製の編組
５、ポリオレフィン系樹脂製の外層体６を順に被覆形成
してなり、前記電熱ヒータ線１は一連の配線回路を介し
て配電制御装置22と接続して屋根融雪装置７を構成して
いる。

【００１０】前記発熱体３は適宜設定された特定の温度
または特定の温度範囲において電気抵抗を急速に増加さ
せる正の抵抗温度係数特性を有する組成物であり、例え
ば導電性カーボン材料（５０％重量）と有機物材料であ
る高密度ポリエチレン（４５％重量）とエチレン・プロ
ピレンゴム（５％重量）とからなる。

【００１１】又、前記電熱ヒータ線１は屋根８に葺設し
た瓦９より肉薄且つ幅小であり、その幅広部10を上向き
にした状態で瓦９の頭側11前方にして、且つ瓦９の桁行
き方向Ａの起伏形状に沿わせると共に、屋根８の桁行き
方向Ａの両端部12、12a （屋根８の両袖部）で折り返し
て流れ方向Ｂ全体に蛇行配設している。

【００１２】即ち、上記電熱ヒータ線１の蛇行配設にお
いて、瓦９の頭側11前方では電熱ヒータ線１は幅広部10
を上向きにした状態を屋根８の桁行き方向Ａに平行配列
し、又屋根８の桁行き方向Ａの両端部12、12a における
電熱ヒータ線１の折り返し部位は前記の幅広部10を上向
きにした状態から折り返し可能に捻転した状態で屋根８
の流れ方向Ｂに配設している。

【００１３】13は前記の如く配設する電熱ヒータ線１を
所定間隔置きに固定する配線金具であり、該配線金具13
は金属製、好ましくはステンレス製の薄肉な帯板を基体
14となし、該基体14の一端を上方鉛直に折曲形成すると
共に、その折曲部15を適宜曲率の円弧状に形成し、その
立ち上がり部16を含む基体14の一端方を配線保持部17と
なして屈曲自在に設け、又基体14の他端を下方垂直に折
曲形成して鉤状の掛止部18を設けるものにして、変形例
では立ち上がり部16の先端を前記電熱ヒータ線１の円弧
部位にやや対応した円弧状に形成したものを示す。

【００１４】19は前記基体14の掛止部18寄りに設けた横
一条の水切り部であり、該水切り部19は図においてＶ字
溝状に屈曲形成したものを示したが、かかる形状に限定
されず、要するに葺設された上下関係にある瓦９、9aの
頭11と尻20間に挟持された配線金具13の固定状態におい
て、瓦９の尻側20へ侵入する雨水の毛細管現象を無くす
形状であれば逆Ｖ字状の突条を屈曲形成したものでもよ
い。

【００１５】又、配線金具13の配線保持部17辺りの表面
或いは全体の表面には、黒色若しくは瓦９の色彩と略同
一色に施した粉体塗料を配線金具13を加熱して吹付けて
いる。

【００１６】次に、融雪用電熱ヒータ線の配設について
説明すると、予め配線金具13の掛止部18を瓦９の尻20に
掛止し、配線金具13本体を瓦９の頭11と尻20との重合部
21にて挟持することにより、瓦９の頭側11前方に複数の
配線金具13を屋根８の桁行き方向Ａにおいて所定間隔置
きに配置固定する。

【００１７】そして、電熱ヒータ線１を流れ方向Ｂ全体
に蛇行配設するに当たって、瓦９の頭側11前方では、電
熱ヒータ線１をその幅広部10を上向きにした状態で瓦９
の桁行き方向Ａの起伏形状に沿わせながら、配線金具13
の折曲部15側に載置すると共に、立ち上がり部16を屈曲
して配線保持部17にて電熱ヒータ線１の各所を抱持し、
又屋根８の桁行き方向Ａの両端部12、12a に固定した配
線金具13a にあっては、更に前記の電熱ヒータ線１の抱
持状態より約90度折曲して電熱ヒータ線１の折り返し部
位を捻転した状態で屋根８の流れ方向Ｂに配設する。

【００１８】配電制御装置22は屋根８、8aに配設した電
熱ヒータ線１、1aの一方にのみ通電可能な制御回路を有
し、具体的な一例としてはマグネットスイッチ23、23a
を具備した通電タイマー24、24a 、ブレーカー25等によ
って構成され、電熱ヒータ線１、1aの夫々を通電タイマ
ー24、24a に接続し、該通電タイマー24、24a に所定の
通電時間を設定し、通電タイマー24、24a によって所定
時間置きにスイッチ23、23a が交互に繰り返しＯＮ、Ｏ
ＦＦする様になしている。

【００１９】尚、配電制御装置22は上記構成に限定され
ず、通常使用される配電盤であってもよい。

【００２０】次に本発明に係る融雪用電熱ヒータ線の配
設構造の作用について説明すると、電熱ヒータ線１の電
極２、2a間に電圧を印加することにより、自己温度制御
機能を有する発熱体３を通り、電極２、2a間に電流が流
れ、発熱体３が発熱し、かかる発熱による温度上昇によ
り発熱体３を構成する有機物材料が膨張し、発熱体３の
内部抵抗が急激に増加し、かかる抵抗値の増大により電
極２、2a間に流れる電流が規制され、発熱体３を形成す
る有機物材料により定まる一定温度まで温度上昇する。

【００２１】したがって、かかる電熱ヒータ線１の自己
温度制御特性により、屋根８上全体の放熱分布を略均一
化出来、屋根８にある程度積雪した後において、融雪を
開始しても電熱ヒータ線１から屋根８上全体に放熱する
ことによって、一部消雪でなく有効的に積雪全体を消雪
出来る。

【００２２】かかる消雪状態を説明すると、電熱ヒータ
線１は屋根８上に蛇行配設され、屋根８の流れ方向Ｂに
間隔（瓦９の頭側11から尻側20の間隔）を置いて並列配
置しているため、図２に示す様に電熱ヒータ線１の放熱
にて電熱ヒータ線１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き、これにより屋根８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８
面が外気で冷やされることなく、その断熱作用と共に、
電熱ヒータ線１の放熱により雪Ｓは屋根８上より消雪す
る。

【００２３】電熱ヒータ線１は上記の様な融雪機能を有
するため、配電制御装置22における通電タイマー24、24
a の通電時間を概ね３乃至５分としても充分な融雪を図
れ、この場合には融雪に使用する電力を屋根８、8aの電
熱ヒータ線１、1aに同時に通電する場合に比し、その電
力を半分で賄え、安価な契約電気料金で有効な融雪を行
える。

【００２４】

【発明の効果】要するに本発明は、一対の電極２、2aを
有すると共に瓦９より肉薄且つ幅小に形成した断面略偏
平状の自己温度制御性電熱ヒータ線１をその幅広部10を
上向き状態で瓦９の頭側11前方にして、且つ瓦９の桁行
き方向Ａの起伏形状に沿わせると共に、屋根８の桁行き
方向Ａの両端部12、12a では捻転状態で折り返して流れ
方向Ｂ全体に蛇行配設したので、電熱ヒータ線１の特性
よりして、発熱体３の発熱による温度上昇により発熱体
３を構成する有機物材料が膨張し、発熱体３の内部抵抗
が急激に増加し、かかる抵抗値の増大により電極２、2a
間に流れる電流が規制され、発熱体３を形成する有機物
材料により定まる一定温度まで温度上昇するため、無駄
な融雪エネルギーの消費は皆無であり、しかも電熱ヒー
タ線１が屋根８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ると共に、屋根８上全体の放熱分
布を略均一化出来、均等な融雪を行うことが出来る。

【００２５】又、屋根８上にある程度積雪した後におい
て、融雪を開始しても電熱ヒータ線１から屋根８上全体
に放熱することによって、電熱ヒータ線１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８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８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、屋根８面が
外気で冷やされることなく雪Ｓは屋根８より滑落せずに
完全に消雪出来、有効な融雪を行える。

【００２６】したがって、従来の様に雪の降り始めに融
雪装置のスイッチを入力する必要がなく、無駄な融雪エ
ネルギーの消費のない電熱ヒータ線１の自己温度制御機
能も相俟って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。

【００２７】又、本発明によれば、屋根８上での完全消
雪が可能なため、従来敷地内に必要としていた滑落する
雪を確保する土地を不要とし、土地の有効利用を図るこ
とが出来、更には配電制御装置22などの付属機器が小型
で収まりがよいため、設置箇所を特別に確保する必要が
なく、敷地の狭い家屋であっても屋根融雪装置７の設置
を可能としている。

【００２８】そして、電熱ヒータ線１は屋根８上の瓦９
の肉厚より肉薄且つ幅小に形成し、屋根８上に葺設した
瓦９の頭側11前方にして、且つ瓦９の桁行き方向Ａの起
伏形状に沿わせると共に、屋根８の桁行き方向Ａの両端
部12、12a で折り返して流れ方向Ｂ全体に蛇行配設して
いるため、地上からは電熱ヒータ線１が殆ど気にならず
屋根８の外観の見栄えを損なうことがなく、又この様に
電熱ヒータ線１は屋根８に露出しているため、点検しや
すくメンテナンスも損傷箇所のみの修繕で済み、その作
業も簡単に行える。

【００２９】又、所定長さを有する帯板の一端を配線保
持部17となして屈曲自在に設け、他端に鉤状の掛止部18
を設けたので、配線金具13の掛止部18を瓦９の尻20に掛
止し、配線金具13本体を瓦９の頭11と尻20との重合部21
にて挟持することにより、瓦９の頭側11前方に複数の配
線金具13を屋根８の桁行き方向Ａにおいて所定間隔置き
に簡単に配置固定でき、電熱ヒータ線１の蛇行配設に当
たって、瓦９の頭側11前方では、電熱ヒータ線１をその
幅広部10を上向きにした状態で瓦９の桁行き方向Ａの起
伏形状に沿わせながら、配線保持部17の屈曲により電熱
ヒータ線１の各所を抱持し、又屋根８の桁行き方向Ａの
両端部12、12a に固定した配線金具13aにあっては、更
に前記の電熱ヒータ線１の抱持状態より約90度折曲して
電熱ヒータ線１の折り返し部位を捻転した状態で屋根８
の流れ方向Ｂに容易に配設でき、よって電熱ヒータ線１
が断面略偏平状に形成されていても、電熱ヒータ線１の
幅広部10が上向きな状態とこれより捻転した状態のいず
れにも対応できると共に、夫々の状態を維持する様にし
て電熱ヒータ線１を前述の如く屋根８面全体に蛇行配設
する配線金具13を提供でき、しかも瓦の葺変えを不要と
し、新築及び既設を選ばず簡単に施工出来、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１】本発明に係る融雪用電熱ヒータ線の配設構造を
示す斜視図である。

【図２】電熱ヒータ線の配設状態及び融雪状態を示す断
面図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】配線金具による電熱ヒータ線の保持状態を示す
拡大図である。

【図５】屋根の桁行き方向の両端部に固定した配線金具
による電熱ヒータ線の保持状態を示す拡大図である。

【図６】配線金具の斜視図である。

【図７】配線金具の変形例を示す斜視図である。

【図８】電熱ヒータ線の内部構造を示す図である。

【図９】電熱ヒータ線の断面図である。

【図１０】屋根に配設した電熱ヒータ線と配電制御装置
の接続例を示す簡略図である。

【符号の説明】

１ 電熱ヒータ線 ２、2a 電極 ８ 屋根 ９ 瓦 10 幅広部 11 頭側 12、12a 両端部 17 配線保持部 18 掛止部 Ａ 桁行き方向 Ｂ 流れ方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の電極を有すると共に瓦より肉薄且
   つ幅小に形成した断面略偏平状の自己温度制御性電熱ヒ
   ータ線をその幅広部を上向き状態で瓦の頭側前方にし
   て、且つ瓦の桁行き方向の起伏形状に沿わせると共に、
   屋根の桁行き方向の両端部では捻転状態で折り返して流
   れ方向全体に蛇行配設したことを特徴とする融雪用電熱
   ヒータ線の配設構造。
2. 【請求項２】 所定長さを有する帯板の一端を配線保持
   部となして屈曲自在に設け、他端に鉤状の掛止部を設け
   たことを特徴とする配線金具。