JPH08177174A - 融雪屋根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、瓦などの屋根部材の裏面に自己温
度制御型ヒータの埋め込まれた発熱マットを接触させて
敷設した融雪屋根の構造を提供せんとするものである。 【構成】 本発明は、屋根の表面に葺き込まれた屋根部
材１２の裏面に、内部に樹脂材料７０２中に導電性粉末
が分散されてなる自己温度制御型ヒータ７０１が埋め込
まれると共にその前記屋根部材１２の裏面側となる上面
には金属層７０４が形成される一方、反対側の下面には
保温材７０５が充填された発熱マット１７を接触させて
敷設し、前記自己温度制御型ヒータ７０１に通電するこ
とによって、前記屋根部材を加熱する融雪屋根１１にあ
るため、上記自己温度制御型ヒータ７０１によって温調
制御が簡単で、安全性が高く、かつ、発熱マット１７の
金属層７０４によって良好な屋根部材１２への熱伝達が
行われ、さらに、保温材７０５によって熱放散の少ない
優れた保温効果が得られる。また、この一体化された発
熱マット１７によって、施工コストの低減が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、瓦などの屋根部材の裏
面に自己温度制御型ヒータの埋め込まれた発熱マットを
接触させて敷設した融雪屋根の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】降雪地方の住宅などの屋根にあっては、
雪降ろしの手間などを省くため、種々の融雪装置を設け
たものがある。この融雪装置としては、散水して雪を解
かすものや、屋根部材を加熱して雪を解かすものなどが
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記散水に
よる融雪の場合には、装置が大掛かりとなり、コスト上
昇を招く他に、重大な欠点として、瓦屋根などでは、逆
水（サカサ水）により水漏れが生じるという問題があっ
た。

【０００４】一方、加熱による融雪の場合には、上記散
水のような逆水の問題はなく、一般に、発熱体などを屋
根部材の下側や上側に設けて行っている。屋根部材の上
側に発熱体を施す方法では、既設の屋根への取り付けも
簡単にできる利点があるものの、外部に常時曝されてい
ることから、耐久性などの点について問題があり、かと
言って、オフシーズンに取り外すのでは、煩わしいとい
う問題がある。これに対して、屋根部材の下側に発熱体
を設ける方法では、新設の屋根などの場合には全く問題
がなく、既設の屋根にあっても、一度屋根部材を取り外
すなどして施工し直せば、長期に渡って安定して発熱性
能が得られるなどの利点がある。

【０００５】しかしながら、従来の屋根部材の下側に発
熱体を設ける施工例を見ると、次のような問題があっ
た。例えば、従来、このような発熱体として、図１４に
示したような面状発熱体１を用いることが多く、この面
状発熱体１は、帯状の発熱部２の両縁部寄りに電極線３
ａ，３ｂを設ける一方、この発熱部２の上下を絶縁材
４，４で被覆し、その上面側には、さらにアルミなどか
らなる金属層５を均熱板として設けてなる。そして、そ
の施工にあたっては、例えば図１５に示したように、屋
根の野地板などの板材６上に保温材７を設けた後、当該
面状発熱体１を敷設し、この上に位置する瓦などの屋根
部材８を加熱するようにしてある。

【０００６】ところが、上記のような構造の面状発熱体
１の場合、発熱部２の絶縁材４として耐熱性の樹脂シー
ト、例えばポリエステルフィルムを用い、この上に上記
アルミの金属層５を設けるわけであるが、その際、当該
樹脂シートとの密着性が悪く、使用中にボイド（気泡）
が発生し易く、金属層５部分が均熱板の機能を果たさな
くなり、しかも、この発熱部２自体が自己温度制御型ヒ
ータではないため、上記ボイド部分で過度の温度上昇が
起こるようになり、遂には火災に至る懸念もある。ま
た、図１５のように屋根部材８が瓦のような場合、その
下面（裏面）が屋根の野地板などと平行ではないので、
均一な厚さの保温材７を介して、面状発熱体１を敷設し
ても、当該面状発熱体１の金属層５部分が瓦の下面に良
好に密着されず、一部に隙間δが生じて十分な熱の伝導
が行われないという問題もあった。この結果、温度ムラ
によって融雪ムラができる。さらにまた、施工時、面状
発熱体１の敷設に先立って、保温材７を敷設する必要が
あるため、施工工数が多くなるという問題もあった。

【０００７】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たもので、温調制御が容易な自己温度制御型ヒータが埋
め込まれると共に、均熱板の機能を果たす金属層と保温
材が一体化された発熱マットを用いて、安全性が高く、
低コストでの施工が可能な融雪屋根を提供せんとするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の融雪屋根は、屋根の表面に葺き込まれた屋根部材の
裏面に、内部に樹脂材料中に導電性粉末が分散されてな
る自己温度制御型ヒータが埋め込まれると共にその前記
屋根部材の裏面側となる上面には金属層が形成される一
方、反対側の下面には保温材が充填された発熱マットを
接触させて敷設し、前記自己温度制御型ヒータに通電す
ることによって、前記屋根部材を加熱する融雪屋根にあ
る。

【０００９】本発明に係る請求項２記載の融雪屋根は、
前記発熱マットと屋根の板材との間にスペーサ部材を介
在させて、前記発熱マットの金属層を前記屋根部材の裏
面に密着させた請求項１記載の融雪屋根にある。

【００１０】本発明に係る請求項３記載の融雪屋根は、
前記発熱マットの自己温度制御型ヒータにあって、前記
屋根の頂部側に対して軒先側の発熱量が大きくなるよう
にした請求項１又は２記載の融雪屋根にある。

【００１１】

【作用】前記本発明に係る請求項１記載の融雪屋根で
は、屋根部材の裏面に自己温度制御型ヒータが埋め込ま
れた発熱マットが接触して敷設され、かつ、その接触面
には、均熱板をなす発熱マットの金属層が位置すると共
に、反対側には保温材が位置するため、自己温度制御型
ヒータによって温調制御が簡単で、安全性が高く、か
つ、発熱マットの金属層によって良好な屋根部材への熱
伝達が行われ、さらに、保温材によって熱放散が押さえ
られ、優れた保温効果が得られる。また、発熱マットに
よる一体化によって、施工コストの低減が図られる。

【００１２】前記本発明に係る請求項２記載の融雪屋根
では、前記発熱マットと屋根の板材との間にスペーサ部
材が介在されているため、発熱マットが隙間なく安定し
て位置され、かつ、発熱マットの金属層が屋根部材へ密
着されるため、優れた熱伝達が得られる。

【００１３】前記本発明に係る請求項３記載の融雪屋根
では、前記請求項１又は２記載の発熱マットの自己温度
制御型ヒータにおいて、その埋設本数を増やすなどし
て、前記屋根の頂部側に対して軒先側のの発熱量が大き
くなるようにしてあるため、屋根の降雪状態にマッチし
た温度分布が得られ、効果的な融雪が行われる。

【００１４】

【実施例】図１〜図３は本発明に係る融雪屋根の一実施
例を示したもので、当該融雪屋根１１は、屋根部材１２
として瓦を用いた瓦葺きの屋根の場合である。この融雪
屋根１１において、１３はたる木１４などの上に敷設さ
れた野地材などの板材、１５は雨水などの浸入を防止す
るための表皮部材、所謂土居ぶき（これは板材の他にア
スファルトフェルトなどのシート部材で替えることも可
能）、１６は表皮部材１５上で屋根１１の横方向（軒に
平行した方向）に延びて、上記屋根部材１２の瓦を支持
するための瓦支持部材、所謂瓦桟、１７はこの瓦支持部
材１６、１６間に敷設された発熱マット、１８はこの発
熱マット１７の底面と上記表皮部材１５間に介在され
て、当該発熱マット１７の上面を屋根部材１２の瓦底面
に密着させるようにした、変形に強く、断熱性や吸湿性
なども有する、例えば発泡ポリスチレン、発泡ポリエチ
レンなどからなるスペーサ部材である。

【００１５】上記発熱マット１７は、図４〜図５に示し
た如くで、基本的には、内部に、導電性粉末、例えばカ
ーボン粉末や金属粉末が分散されてなる帯状の樹脂材料
７０２中の両側縁部に電極線（導体）７０３、７０３を
有する自己温度制御型ヒータ７０１が埋め込まれてい
る。そして、その上面は、均熱板としての機能を有する
アルミシートなどからなる金属層７０４が形成される一
方、反対側の下面は、グラスウールや発泡耐熱ポリエス
テル、発泡耐熱ポリエチレン、発泡耐熱ウレタンなどか
らなる保温材７０５が形成されてなる。そして、また、
この発熱マット１７の一端には、アース線７０６が接続
され、接地してある。

【００１６】なお、この発熱マット１７は、上記図４〜
図５の構造のもに限定されず、例えば図６〜図７に示し
たような構造のものであってもよい。この発熱マット１
７も、図示の如く、基本的には、内部に、導電性粉末が
分散されてなる帯状の樹脂材料７０２中の両側縁部に電
極線（導体）７０３、７０３を有する自己温度制御型ヒ
ータ７０１が埋め込まれている。そして、その上面は、
均熱板としての機能を有するアルミシートなどからなる
金属層７０４が樹脂シート７０７とのラミネートシート
７０８などによって形成される一方、反対側の下面は、
グラスウールや発泡耐熱ポリエステル、発泡耐熱ポリエ
チレン、発泡耐熱ウレタンなどからなる保温材７０５が
充填された樹脂シート７０９によって形成されている。
そしてさらに、当該樹脂シート７０９と上記ラミネート
シート７０８とは、その両縁部分において、接着剤で接
着するか、或いは当該ラミネートシート７０８の樹脂シ
ート７０７部分をホットメルトタイプの樹脂として熱融
着している。これによって、極めて良好な気密性や防水
性が得られる。また、この発熱マット１７の一端には、
上記と同様アース線７０６が接続され、接地してある。

【００１７】したがって、先ず、上記図４〜図５の発熱
マット１７の場合、自己温度制御型ヒータ７０１によっ
て、温調制御が容易にでき、また、その発熱特性から極
めて高い安全性が得られる。また、当該ヒータ７０１も
含め、上面の金属層７０４と下面の保温材７０５とが一
体化されて、ロール化することができるため、その施工
にあたって、単に上記屋根１１の表皮部材１５上にこの
ロールを解いて敷設すればよく、良好な作業性が得られ
る。しかも、この際、当該発熱マット１７の金属層７０
４部分は、上記スペーサ部材１８の介在によって、屋根
部材１２の瓦裏面に隙間なく密着されるため、良好かつ
均一な熱伝達が行われる。また、このとき、自己温度制
御型ヒータ７０１の下方側への熱は、保温材７０７及び
スペーサ部材１８によって、２重にブロックされるた
め、熱放散は最小限に抑えられる。もちろん、アース線
７０６の存在によって、自己温度制御型ヒータ７０１の
大きな絶縁性能も得られ、高い安全性が期待できる。一
方、上記図６〜図７の発熱マット１７では、この図４〜
図５の発熱マット１７に比較して、良好な気密性や防水
性が得られるため、融雪水の浸入が効果的に防げられる
などの効果も得られる。

【００１８】上記自己温度制御型ヒータ７０１のより具
体的な構造の一例を示すと、図８〜図９の如くで、導電
性粉末の分散された樹脂材料７０２中の両側縁部に上記
電極線（導体）７０３、７０３が埋め込まれてあるもの
で、その外側には、例えばフッ素樹脂系の内層被覆７１
０やポリプロピレンなどの外層被覆７１１が施された
り、あるいは、フッ素樹脂系の被覆７１０のみが施され
たりしてなる。

【００１９】そしてさらに、この自己温度制御型ヒータ
７０１への電源線２１の接続や当該ヒータ先端の処理に
あったては、図１０に示したように、先ず、電源線２１
との接続部分において、圧着端子２２，２２を用いて接
続した後、インジェクションモールド法によって被覆部
２３を形成する。このモールド処理時の絶縁不良を防止
するには、上記圧着端子２２，２２として絶縁スリーブ
付きのものを用いるか、図１０の鎖線に示すように、圧
着端子２２，２２上に熱収縮スリープ２４を被覆して収
縮させた後に、上記モールド処理を行えば、極めて高い
絶縁性能が得られる。また、簡便な方法として、モール
ド処理の他に、上記熱収縮スリープ２４を上記自己温度
制御型ヒータ７０１及び電源線２１部分に被せ、その間
にシリコンシーラントを充填した後、この熱収縮スリー
プ２４を収縮させて絶縁処理してもよい。

【００２０】一方、自己温度制御型ヒータ７０１の先端
にあっては、図１２に示したように、各電極線７０３、
７０３間の樹脂材料７０２部分に当該樹脂材料７０２側
に切り込んだ切り込み部７０２ａを設けた後、図１１
（ａ）に示したように、上記と同様インジェクションモ
ールド法によって被覆部２３を形成するとよい。上記切
り込み部７０２ａの形成により、縁面短絡がし難くな
り、極めて絶縁性能の高いヒータ７０１が得られる。ま
た、別の方法としては、図１１（ｂ）に示したように、
この自己温度制御型ヒータ７０１の先端に終端キャップ
２５を嵌め込むと共に、その間にシリコンシーラント２
６を充填して処理してもよい。

【００２１】このような構成からなる本発明の融雪屋根
１１によると、屋根部材１２の瓦上に降った雪は、効果
的に融雪される。特に、自己温度制御型ヒータ７０１の
場合、周囲の温度が低いほど、より大きな発熱量が得ら
れるため、最適の融雪効果が得られる。また、この際、
金属層７０４によって、均一な温度分布が得られ、融雪
ムラのない均一な融雪が可能となる。金属層７０４部分
にラミネートシート７０８を用いたときには、極めて良
好な密着性が得られるため、使用中にボイド（気泡）が
発生するという恐れもなく、これによる火災などの懸念
もなく、高い安全性が得られる。

【００２２】また、当該融雪屋根１１において、雪の積
雪状態を見ると、その家屋の置かれた地形や風の通りな
ど周囲の状況によっても異なるが、一般に屋根の頂部
（棟部）側に対して軒側の積雪が多くなる傾向にあるた
め、上記自己温度制御型ヒータ７０１として、発熱量の
異なるものを用い、軒先側により発熱量の大きいものを
敷設したり、或いは同一性能のヒータ７０１であって
も、その通電量を調整するなどして軒先側のものの発熱
量を大きくして対応することができる。

【００２３】しかし、このような積雪状態に容易に対応
するには、図１３に示したように、予め自己温度制御型
ヒータ７０１の埋設本数の異なる複数の発熱マット１７
を用意し、融雪屋根１１の頂部側から軒先側に掛けて、
順次ヒータ本数の多くなる（図では１本から３本とな
る）発熱マット１７を敷設するようにすればよい。この
ような構成によると、積雪状態に対応した最適の融雪作
用が得られ、無駄のない効率的な熱利用が可能となる。
この結果として、ランニングコストの低減を図ることが
できる。

【００２４】なお、上記実施例では、屋根部材１２が好
ましい例として瓦の場合であったが、本発明は、これに
限定されず、金属板やその他の屋根部材にも応用するこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
係る融雪屋根によれば、次のような優れた効果が得られ
る。 （１）本発明に係る請求項１記載の融雪屋根では、屋根
部材の裏面に自己温度制御型ヒータが埋め込まれた発熱
マットが接触して敷設され、かつ、その接触面には、均
熱板をなす発熱マットの金属層が位置すると共に、反対
側には保温材が位置するため、自己温度制御型ヒータに
よって温調制御が簡単で、安全性が高く、かつ、発熱マ
ットの金属層によって良好な屋根部材への熱伝達が行わ
れ、さらに、保温材によって熱放散の少ない優れた保温
効果が得られる。さらにまた、発熱マットにおいて、上
記自己温度制御型ヒータ、金属層及び保温材が一体化さ
れて、ロール化することが可能であるため、その施工に
あたって、これらの各自己温度制御型ヒータ、金属層及
び保温材を一度に施工することができ、良好な作業性が
得られる。つまり、施工コストの低減が図れる。

【００２６】（２）本発明に係る請求項２記載の融雪屋
根では、発熱マットと屋根の板材との間にスペーサ部材
が介在されているため、発熱マットが隙間なく安定して
位置され、かつ、発熱マットの金属層が屋根部材へ密着
されるため、優れた熱伝達が得られる。

【００２７】（３）本発明に係る請求項３記載の融雪屋
根では、上記請求項１又は２記載の発熱マットの自己温
度制御型ヒータの発熱量を、その埋設本数を増やすなど
して、屋根の頂部側に対して軒先側が多くなるようにし
てあるため、屋根の積雪状態にマッチした温度分布が得
られ、効果的な融雪が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る融雪屋根の一実施例を示した斜視
図である。

【図２】図１の融雪屋根の縦断面図である。

【図３】図２の融雪屋根の部分拡大縦断面図である。

【図４】本発明で使用される発熱マットを示した縦断面
図である。

【図５】図４の発熱マットをロール化した状態を示した
斜視図である。

【図６】本発明で使用される他の発熱マットを示した縦
断面図である。

【図７】図６の発熱マットをロール化した状態を示した
斜視図である。

【図８】本発明の発熱マットに埋め込まれた自己温度制
御型ヒータを示した側面図である。

【図９】図８の自己温度制御型ヒータを示した縦断面図
である。

【図１０】本発明の発熱マットに埋め込まれた自己温度
制御型ヒータと電源線との接続部分を示した部分縦断側
面図である。

【図１１】本発明の発熱マットに埋め込まれた自己温度
制御型ヒータの各先端部分（ａ）〜（ｂ）を示した部分
縦断斜視図である。

【図１２】図１１の自己温度制御型ヒータの先端部分を
示した部分斜視図である。

【図１３】本発明に係る融雪屋根の他の一実施例を示し
た斜視図である。

【図１４】従来の融雪屋根に使用された面状発熱体の一
例を示した部分欠截平面図である。

【図１５】図１２の面状発熱体を使用した融雪屋根を示
した縦断面図である。

【符号の説明】

１１ 融雪屋根 １２ 屋根部材 １３ 屋根の板剤 １７ 発熱マット １８ スペーサ部材 ７０１ 自己温度制御型ヒータ ７０２ 樹脂材料 ７０３ 電極線 ７０４ 金属層 ７０５ 保温材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 昭美 福井県福井市足羽５丁目12−17

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根の表面に葺き込まれた屋根部材の裏
   面に、内部に樹脂材料中に導電性粉末が分散されてなる
   自己温度制御型ヒータが埋め込まれると共にその前記屋
   根部材の裏面側となる上面には金属層が形成される一
   方、反対側の下面には保温材が充填された発熱マットを
   接触させて敷設し、前記自己温度制御型ヒータに通電す
   ることによって、前記屋根部材を加熱することを特徴す
   る融雪屋根。
2. 【請求項２】 前記発熱マットと屋根の板材との間にス
   ペーサ部材を介在させて、前記発熱マットの金属層を前
   記屋根部材の裏面に密着させたことを特徴する請求項１
   記載の融雪屋根。
3. 【請求項３】 前記発熱マットの自己温度制御型ヒータ
   にあって、前記屋根の頂部側に対して軒先側の発熱量が
   大きくなるようにしたことを特徴とする請求項１又は２
   記載の融雪屋根。