JPH1046751A - 融雪用の瓦 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 瓦を安定に加熱させることにより降雪時にお
いて屋根の雪を溶かすことができ、省エネルギーを図る
ことのできる、融雪用の瓦を提供すること。 【解決手段】 面状の電気ヒーター４と、この電気ヒー
ター４に加熱される蓄熱器３とを有した融雪用の瓦１で
あって、前記蓄熱器３は潜熱蓄熱により蓄熱されるこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱により屋根瓦
などに積もった雪を溶かして雪下ろしをすることのでき
る、融雪用の瓦に関する。

【０００２】

【従来の技術】寒冷地など雪の多い地域では、屋根に積
もった雪が様々な雪害を引き起こすため、これを避ける
ための雪下ろしが欠かせない。ただ、人手による雪下ろ
しは重労働であり、また、足場が高所で滑りやすいなど
危険であるため、雪を溶かして流す方法が色々と講じら
れている。例えば、屋根の上に散水設備を設けて雪を水
で溶かす方法や、屋根の瓦を直接暖め温度の上がった瓦
によって雪を溶かす方法がある。この中で、瓦を暖めて
融雪する方法を見てみると、瓦の暖め方にも色々あり、
例えば、瓦の下に温水パイプを配管するなどして下から
暖めるものがある。ただ温水パイプでは設備の負担や熱
効率が悪いことから、最近では、瓦の中に直に電気ヒー
ターなど発熱体を内蔵させた瓦が見られるようになっ
た。この様な瓦は、焼成を必要とする粘土瓦よりも、型
への流し込みで成形される硬質の樹脂製瓦に多く見ら
れ、例えば外見が粘土瓦を縦３枚×横３枚に敷設したよ
うに見える大きさに形成されることが一般なので、電気
ヒーターなどを内蔵させるのに適している。そして、こ
の様な大きめの瓦を屋根下地上に連接するように敷設
し、この時に隣り合う瓦の接合部分を電気的にも接合さ
せる事により、屋根上に所定の電気網が形成される。そ
して、瓦に内蔵された電気ヒーターから、予定通りの発
熱を得ることとができる様になっている。また、この様
な電気ヒーターを内蔵した瓦は、屋根の全体に敷設する
必要はなく、屋根の２／３程度でよいことが経験上わか
っている。そして、この電力は、電力会社によっては融
雪用の電力として個別のメーターとなっており、２４時
間、特別料金の低料金になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ただ、雪の降り／止み
を細かく予測することはできないので、見込みで電気ヒ
ーターへ通電することとなり、また、降雪中でも断続的
に降る雪に電気の入切を合わせることはできないので、
実際に必要な時間よりも可成り長めに通電を続けてい
る。その為、必要以上に電力を消費することとなり、無
駄を生ずることとなっている。

【０００４】また、瓦を暖めることにより雪を溶かそう
とする場合、瓦の温度が、単に積雪した瓦より５℃程度
高ければ融雪が可能であることが分かっている。つま
り、僅かな加熱でも、長時間、安定して継続できるので
あれば、充分、雪を溶かすことができるのである。しか
し、電気ヒーターによれば、「僅かな加熱」の様な微妙
な暖め方が困難であり、必要以上の温度に加熱すること
になり、この点でも無駄を生じさせている。

【０００５】本願発明は上記の事情を鑑みなされたもの
であり、その目的は、瓦を安定に加熱させることにより
降雪時において屋根の雪を溶かすことができ、省エネル
ギーを図ることのできる、融雪用の瓦を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、瓦に、電気
ヒーターと、この電気ヒーターに加熱される蓄熱器とを
備えて融雪用の瓦とした。これにより、電気ヒーターの
通電時は、瓦を加熱すると共に蓄熱器への蓄熱がなさ
れ、通電を停止した後は、蓄熱器からの放熱により瓦を
加熱することができる。電気の供給は、瓦から電源線を
引き出して通常に電源接続するなり、瓦同士を電気接続
するればよい。。

【０００７】また、蓄熱器は、潜熱蓄熱により蓄熱され
る様にすることにより、蓄熱時には蓄熱材の融解点に、
また放熱時には蓄熱材の凝固点に準じて蓄熱器の温度が
維持され、これによりほぼ定温となった蓄熱器により、
長時間に亘り安定した放熱を維持することができる。

【０００８】特に、蓄熱材に、酢酸ナトリウム系の蓄熱
材を用いることにより高い蓄熱能力が得られるので、融
雪のような長時間且つ広面積の加熱に適している。しか
も、蓄熱材の融解点が比較的高いため例えば芒硝系蓄熱
材などに較べ放熱温度が高く、またパラフィン系蓄熱材
などに較べ高い熱伝導率が得やすいので、融雪能力に優
れる。

【０００９】以上の様にして成る融雪用の瓦は、どの様
にして形成してもよいが、その一つに、板状の前記蓄熱
器と面状の前記電気ヒータとを重合させ、これを瓦に内
蔵させることができる。この様に板状の前記蓄熱器と面
状の前記電気ヒータとを用いれば、瓦の形状や厚みを従
来のものと同様に形成することができる。また、これら
を瓦の内部に内蔵させることにより、瓦を葺く作業か従
来と大きな変化なく行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は請求項１〜４記載の融雪用
の瓦の実施例である。この実施例の融雪用の瓦１は、ほ
ぼ方形板状に形成されたフェノール樹脂による瓦材２
と、図２に示す様にこの瓦材２に埋め込まれた、板状の
蓄熱器３と面状電気ヒータ４との重合体５を主な構成と
している。蓄熱器３と面状電気ヒーター４は共に同様の
長方形を成していて、面状電気ヒーター４が瓦１の表面
Ａ側となる様に位置させた重合体５が、２つ並列に並べ
られている。また、融雪用の瓦１の表面は、一般的な粘
土瓦などが縦３枚・横３枚の９枚を並べられた様に見え
る疑似的な瓦面Ａ’に形成されている。

【００１１】蓄熱器３は、図３に示す様な厚さ約２ｃｍ
の板状の容器６と、この容器６に充填された蓄熱材７と
から成っている。容器６は樹脂製により長方形の板状を
成し、板状面への荷重にも耐えられるように、板状の容
器の表裏にかけて強化用の穴８が設けてある。

【００１２】蓄熱材７は、酢酸ソーダ水和塩を主剤と
し、増粘剤としてガム、デキストリン、アクリル酸ナト
リウム、カオリン等を選定するとともに、安定剤として
タルク状に重なった多孔質のセラミックス構造体のセビ
オライトを用いている。また、熱伝達促進剤として微粒
グラファイトを採用してあるので、溶解性に影響を与え
ず、変質することもない良質な熱伝導が得られる。さら
に、トリガーとしてふっ化アルミニウム、ふっ化カルシ
ウムなどのふっ化合物を用いることにより、繰り返し使
用を可能としている。この様にして成る蓄熱材は、融解
点が約５５℃、潜熱が５５ｃａｌ／ｇ℃のものを用いて
いる。

【００１３】面状電熱ヒーター４は、図示しないが、ガ
ラスクロス・テープの表面にカーボン粉末を塗布したも
のをＰＴＦＥ塗布焼成処理して発熱体としている。そし
て、この様な発熱体を多数櫛状に並べたものに、ポリエ
ステル・ポリエチレンラミネートフィルム仕上げが施さ
れて面状を成している。

【００１４】瓦材２にはフェノール樹脂が用いられてお
り、蓄熱器３と面状電気ヒータ４との重合体５を埋め込
むようにして、流し込みにより成形されている。フェノ
ール樹脂によれば、強度に優れ、表面の硬い瓦が得られ
るので耐久性に優れるからである。また、重合体５と瓦
表面Ａとの間は約５ｍｍ厚のフェノール樹脂層を成し、
重合体５と瓦裏面との間は約１ｃｍ厚のフェノール樹脂
層を成す様に形成してある。また、流し込みの時には、
アース板９を面状電気ヒーター４に重ねて一緒に埋め込
んであり、一部の瓦１には温度センサー１０も埋め込ん
である。そして、面状電気ヒーター４の電源コード１１
やアースコード１２が融雪用の瓦１の外へ引き出されて
いる。さらに、融雪用の瓦１の裏面には、断熱塗料Ｂが
塗布してある。なお、瓦材２は上記フェノール樹脂に限
るものではなく、メラミン樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニ
ール樹脂その他、どの様なものであってもよい。

【００１５】以上の様にして形成された融雪用の瓦１を
用いて、切り妻屋根屋に瓦を葺く作業を説明する。ま
ず、屋根下地上に本願発明の融雪用の瓦１を前後左右に
連接するように敷設する。融雪用の瓦１を前後方向（大
棟から軒への方向）に敷設する時には、前後の瓦１の接
合部分が各瓦から引き出したコード類１１、１２がソケ
ット１１’、１２’により結合されており、これにより
前後方向に電気接続されている。また、この様な前後に
接続されている瓦１の縦列は、軒に沿って配線された電
源幹コード１３に並列に接続されたおり、これらにより
全ての融雪用の瓦は、電源に対して並列に接続されてい
る。

【００１６】各瓦１に埋め込んだアース板９は直列に接
続され、アースコード１２の終端がコントローラー・ボ
ックス１４に引き込まれている。さらに、温度センサー
１０も、そのセンサーコード１５が、コントローラー・
ボックス１４に引き込まれている。

【００１７】この様な融雪用の瓦１の使用は次のように
なる。まず、面状電気ヒーター４に通電すると発熱し、
瓦材２を暖めると共に蓄熱器３に蓄熱を始める。蓄熱材
７は融解点が約５５℃であり、この温度を潜熱域とし、
融解熱を吸収しながら固相から液相へと融解してゆく。
つまり、面状暖気ヒーター４の発熱は、必要な最小限の
熱が融雪のために使われ、余剰の熱はほぼ全て蓄熱され
るのである。蓄熱材７が全て液相になると蓄熱が飽和状
態となり、蓄熱材７の温度が上昇し始めるが、これを温
度センサ１０で検知して通電を停止する。通電の停止に
より面状電気ヒーター４からの発熱はなくなり、一旦、
温度上昇しかけた蓄熱器３が、融解点であり凝固点でも
ある５５℃まで温度降下する。以後、蓄熱器３は雪や外
気に温度を奪われ、蓄熱材７は凝固熱を放熱しながら液
相から固相へと凝固してゆく。この間、放熱温度は一定
であり、しかも、瓦には融雪に必要なだけの低温加熱が
なされるため、必要以上の温度上昇になることもない。
しかも、長時間の放熱が可能となる。また、瓦１の裏面
には断熱塗料Ｂが塗布してあるので、熱が屋根下地へ逃
げることを押さえる事ができ、融雪のための熱効率が向
上する。

【００１８】なお、本発明は以上の例に限るものではな
い。例えば、従来からの粘土瓦やコンクリート瓦に用い
てもよい。粘土瓦であれば面状電気ヒーターと蓄熱器と
を瓦の裏面側に積層させて接着することができる。瓦の
形状も実施例のような平板状でなく、日本型、スパニッ
シュ型、フランス型など自由であり、用いる蓄熱器をこ
れらに合わせて形成すればよい。

【００１９】

【発明の効果】以上、本願請求項１記載の融雪用の瓦に
よれば、「電気ヒーターと、この電気ヒーターに加熱さ
れる蓄熱器とを有すること」を特徴としている。その
為、電気ヒーターによる発熱を融雪に用いると共に余剰
の熱を蓄熱し、電気ヒーターへの通電を停止した後にこ
の蓄熱を放熱することにより融雪が行えるので、熱の利
用効率が高まり、省エネルギーに役立てることができ
る。

【００２０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の融雪用の瓦において、「前記蓄熱器は、潜熱蓄熱に
より蓄熱されること」を特徴としている。その為、放熱
時には蓄熱器の温度を定温に保つことが可能となり、融
雪に必要な安定した放熱を長時間に亘り維持することが
できる

【００２１】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の融雪用の瓦におい、「前記潜熱蓄熱は、酢酸ナトリ
ウム系の蓄熱材でなされること」を特徴としている。そ
の為、高い蓄熱能力が得られ、高熱電導率も得られやす
いので、融雪能力の確保が確実になる。

【００２２】請求項４記載の発明によれば、請求項１〜
３のいずれか１に記載の融雪用の瓦において、「板状の
前記蓄熱器と面状の前記電気ヒータとの重合体を内蔵し
て成ること」を特徴としている。この様に、蓄熱器と電
気ヒーターとが瓦の形状に対応しているので、雪がムラ
なく確実に融雪され、熱を効率よく融雪に用いることが
できる。また、蓄熱器と電気ヒーターとの重合体が瓦に
内蔵されることにより、取り扱いが従来の瓦とほぼ同様
に保たれ、瓦を葺く作業も、電気の配線回り行うだけ
で、従来道理に行うことができる。その為、従来の融雪
設備であれば、瓦葺きの他に、屋根下地に温水パイプを
配管したり、屋根上に散水設備を設けたりしなければな
らなかったが、この様な手間が無くなり、容易な作業で
屋根の融雪設備が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の融雪用の瓦の切り欠き斜視図であ
る。

【図２】 図１の融雪用の瓦の部分断面図である。

【図３】 蓄熱器の容器の斜視図である。

【図４】 図１の融雪用の瓦で屋根を葺く様子の説明図
である。

【符号の説明】

１ 融雪用の瓦 ２ 瓦材 ３ 蓄熱器 ４ 面状電気ヒーター ７ 蓄熱材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気ヒーターと、この電気ヒーターに加
   熱される蓄熱器とを有することを特徴とする融雪用の
   瓦。
2. 【請求項２】 前記蓄熱器は、潜熱蓄熱により蓄熱され
   ることを特徴とする請求項１記載の融雪用の瓦。
3. 【請求項３】 前記潜熱蓄熱は、酢酸ナトリウム系の蓄
   熱材でなされることを特徴とする請求項２記載の融雪用
   の瓦。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１に記載の融雪
   用の瓦は、板状の前記蓄熱器と面状の前記電気ヒータと
   の重合体を内蔵して成ることを特徴とする融雪用の瓦。