JPH04127325U - 太陽熱集熱、融雪屋根の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】管体と屋根葺材との間の熱伝導率を高め、融雪
効果を向上する。 【構成】野地板３に形成した蛇行溝４内に熱媒が通る管
体２を配するとともに、管体２上に配した保持材６によ
り、前記野地板３上に配する屋根葺材５を支持させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱媒が通る管体上に保持材を介して屋根葺材を支持させることによ り、屋根葺材に熱を効率よく伝えることができ、融雪効果を向上しうる太陽熱集 熱、融雪屋根の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

屋根に加温された熱媒が通る管体を蛇行状に配設し雪を融解する融雪装置は知 られている。

【０００３】 このような融雪装置は、従来、図１１に示すように、前記管体ａを屋根形成用 の野地板ｂに配管するとともに、該野地板ｂ上に瓦などの屋根葺材ｃを添着する ことにより形成されていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながらこのような従来のものにあっては、図１１に示すように、前記屋 根葺材ｃが軒先から棟部まで下から上に向かって、下の屋根葺材ｃの上方端部の 上面に上の屋根葺材ｃの下方端部を重ねて順次敷設されていくため、上下の屋根 葺材ｃ、ｃ間と野地板ｂとの間に間隙ｄが生じ、野地板ｂに配された管体ａから 屋根葺材ｃへの伝熱性が大巾に低下し、融雪効果に劣る。

【０００５】 又野地板ｂ上に屋根葺材ｃを釘着する際、誤って前記管体ａを打ち抜くなどし て損傷してしまうことが多々あり、屋根葺作業に支障をきたし、施工性に劣ると いう解決すべき課題がある。

【０００６】 本考案は、野地板に形成した蛇行溝内に管体を配するとともに、該管体上に配 した保持材により屋根葺材を支持させることを基本として、管体と屋根葺材との 間の熱伝導率を高め融雪効果を向上しうる太陽熱集熱、融雪屋根の構造の提供を 目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために本考案の太陽熱集熱、融雪屋根の構造は、野地板に 形成した蛇行溝内に熱媒が通る管体を配するとともに、管体上に配した保持材に より、前記野地板上に配する屋根葺材を支持させている。

【０００８】

【作用】

野地板に形成した蛇行溝内に管体を配するとともに、管体上に配した保持材に より、前記野地板上に配する屋根葺材を支持させる。すなわち管体と屋根葺材と の間には保持材が介在するとともに、この保持材を例えば金属片とシリコン材等 の熱伝導体からなる弾性片とから形成することにより、該金属片が管体上面を保 護し、管体を破損することなく屋根葺材を野地板に釘着でき、しかも該屋根葺材 は保持材を介して管体に圧接するため、管体と屋根葺材との間の熱伝導率が向上 し、融雪効果を高めうる。

【０００９】 他方、降雪期以外の季節においては、管体を通る熱媒が前記保持材を介して効 率よく太陽熱を集熱し、この熱を例えば蓄熱槽に蓄えることができ、該蓄熱槽を 介して常時の給湯を可能とする他、要求に応じて暖房、乾燥をも行いうるなど、 前記管体を太陽熱集熱器としても利用できる。このように本考案の屋根構造は年 間を通じて有効に活用でき、稼働効率を高めうる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の一実施例が図１０に示す家屋Ｈの屋根Ｒに採用される場合を例に とり図面に基づき説明する。

【００１１】 図１において太陽熱集熱、融雪屋根の構造は、野地板３に形成した蛇行溝４内 に熱媒が通る管体２を配するとともに、管体２上に配した保持材６により、前記 野地板３上に配する屋根葺材５を支持させている。又屋根Ｒ上には、前記管体２ を有する屋根融雪兼用太陽熱集熱器Ａが配置される。

【００１２】 なお家屋Ｈは、本例では、寄せむね状の屋根Ｒを有する２階建家屋であって、 屋根Ｒは、棟縁ａ両側で下に傾斜する台形状の第１の屋根片Ｒ１、Ｒ１と、棟縁 ａ両端から妻面軒先に向かって下に傾斜する三角形状の第２の屋根片Ｒ２、Ｒ２ とを具えるとともに、一方の第１の屋根片Ｒ１を南面に向かって配置している。 又本例では家屋Ｈは、前記第２の屋根片Ｒ２の下方に、玄関軒先用の副屋根Ｑが 庇状に付設されており、該屋根Ｑ、Ｒ上には、屋根融雪兼用太陽熱集熱器Ａが設 けられる。

【００１３】 又屋根融雪兼用太陽熱集熱器Ａは、図８に示すように、前記第１の屋根片Ｒ１ に配される集熱器Ａ１と第２の屋根片Ｒ２に配される集熱器Ａ２と副屋根Ｑに配 される集熱器Ａ３とを含む。そして屋根融雪兼用太陽熱集熱器Ａは、屋根形成用 の野地板３と、屋根葺材５との間に設ける新規な構造を採用することにより、屋 根Ｑ、Ｒの外観の見映えを維持しかつその取付けに起因する屋根葺材５等への損 傷を防止するとともに、融雪効果を高めている。なお前記集熱器Ａ１、Ａ２、Ａ ３は夫々略同構造をなし、従って以下に集熱器Ａ１を代表して説明する。

【００１４】 すなわち集熱器Ａ１は図１に示すように、野地板３に形成した蛇行溝４内に配 設する管体２を有し、又該管体２上に配する保持材６を用いて屋根葺材５を支持 している。

【００１５】 前記野地板３は、屋根下地用の平板材であって、その上面には、該野地板３の 棟縁、軒先縁、側縁に夫々沿う上下の桟材１１、１２、側の桟材、及び該上下の 桟材１１、１２間を間隙部ｄ１を有して互いに平行に屋根傾斜でのびる中の桟材 １４…が防水シート１５を介して夫々釘着される。

【００１６】 又前記中の桟材１４の各上下端は、上下の桟材１１、１２と間隙部ｄ２を隔て て整一しており、本例では、この間隙部ｄ１、ｄ２によって蛇行溝４を野地板３ のほぼ全面に亘り形成する一方、該蛇行溝４内に管体２を配置している。なお野 地板３は例えば母屋材、たる木材と予め結合することにより一体可搬の屋根パネ ル体として構成することができ、又野地板３上面を彫込むことにより蛇行溝４を 野地板３に直接形成してもよい。

【００１７】 又管体２は、比較的薄肉かつ熱伝導に優れる金属パイプからなり、本例では図 ３、図４に示すように、前記間隙ｄ１に沿って間隙ｄ１内に予め敷設される長尺 のアルミテープからなる下シート１９を介して蛇行溝４内に配管されるとともに 、管体２を跨いで桟材１４上面間に貼着されるアルミテープからなる上シート２ ０によって固定される。又管体２の両端は、前記間隙部ｄ２に設ける挿通孔１６ 、１７を通って小屋裏内に延在する。なお本例では野地板３上面は、互いに並列 する複数の小領域Ｙ…に区分され、各小領域Ｙに夫々独立した管体２を配するこ とにより融雪効果の均一性を高めている。又管体２の一端は、図８に示すように 、例えば水である熱媒流入用の集合継手２１に接続されるとともに、各他端は流 出用の集合継手２２に接続する。

【００１８】 そして前記野地板３上には、本例では前記管体２とともに野地板３の上面全面 を覆う伝熱性シート７が敷設される一方、管体２上には、屋根葺材５支持用の保 持材６が伝熱性シート７を介して配される。

【００１９】 伝熱性シート７は、伝熱性に優れかつ防水機能を有する例えば０．１mm程度の 厚さを有する薄厚のアルミシートから形成され、前記管体２と接触することによ り該管体２と熱伝達しうる。なお本例では、管体２下面を受ける前記下シート１ ９の折返し部１９Ａが前記伝熱性シート７とさらに接触することにより熱伝達率 をより高めている。

【００２０】 又保持材６は、図５、図６に示すように、前記管体２上面に沿って屋根傾斜で のびる帯板状の金属片６Ａと、該金属片６Ａ上に配される例えばシリコン材等の 軟質の熱伝導体からなる弾性片６Ｂとから形成され、該弾性片６Ｂ上面は、屋根 葺材５下面形状に合う例えば断差面で形成している。又屋根葺材５は、保持材６ を跨ぐ両側部を前記野地板３に釘着することにより、前記管体２を破損すること なく能率よくかつ強固に固定されるとともに、弾性片６Ｂとの圧接により管体２ と屋根葺材５との間の熱伝達率を大巾に向上しうる。なお保持材６の前記弾性片 ６Ｂにより、屋根葺材５の熱による膨脹、圧縮応力を効果的に吸収でき、該屋根 葺材５と保持材６との密着度を高めうるとともに、屋根葺材５の踏み割れ等の損 傷を防止しうる。

【００２１】 図７に本考案の他の実施例を示す。 本例において保持材６ａは、管体２上に伝熱性シート７を介してかつ管体２に 沿って添設されるシリコン材等の軟質の熱伝導体からなるとともに、該保持材６ ａにより、屋根葺材５が野地板３上に支持される。前記管体２を通る熱媒から放 出される熱は、該管体２と屋根葺材５との間に充填された前記保持材６ａにより 効率的に前記屋根葺材５に伝達される。

【００２２】 そしてこのように屋根Ｑ、Ｒに配される屋根融雪兼用太陽熱集熱器Ａは、暖房 ボイラＢと蓄熱槽Ｃとに切換弁Ｖを介して導通するとともに、衣類乾燥器Ｄと暖 房具Ｅとに、前記暖房ボイラＢの熱媒を供給可能に接続している。

【００２３】 暖房ボイラＢは、図８に示すように、前記熱媒が通る配管３０と、例えば石油 、ガス、電気等を用いて配管３０内の熱媒を加熱するヒータ３１とを有する公知 のボイラであって、前記配管３０の一端には、ポンプ３２を介して加熱した熱媒 を流出する主流出流路３３が、又他端には帰環用の主帰環流路３４が夫々連通す る。なお本例では該暖房ボイラＢと略同構成の補助ボイラＢ１が並設される。

【００２４】 又前記主流出流路３３には、本例では北面側の集熱器Ａ１ｂ及び集熱器Ａ２、 Ａ３の各集合継手２１に夫々通じる融雪用分岐流出流路３５が入切弁３７を介し て導通するとともに、前記主帰環流路３４には前記集熱器Ａ１ｂ、Ａ２、Ａ３の 各集合継手２２に夫々通じる融雪用分岐帰環流路３６が接続する。又南面側の集 熱器Ａ１ａの集合継手２１には、分岐流出流路３９が切換弁Ｖ１を介して前記主 流出流路３３に接続する一方、集熱器Ａ１ａの集合継手２２は同様に分岐帰環流 路４０が切換弁Ｖ２を介して主帰環流路３４に接続する。

【００２５】 なお前記入切弁３７としては、主流出流路３３内の熱媒温度を感知し、該温度 が基準値以下の時前記融雪用分岐流出流路３５を閉じる熱感応型の入切弁が用い られる。又前記切換弁Ｖ１、Ｖ２には、本例では、図９に示すように第１、第２ 、第３のポートｘ、ｙ、ｚを有する電動式の３方弁が使用される。又該切換弁Ｖ １、Ｖ２は、常時は第１、第２のポートｘ、ｙ間が導通するとともに、通電時に は第２、第３のポートｙ、ｚ間が導通するごとく作動し、前記主流出流路３３及 び主帰環流路３４が夫々第１のポートｘに、前記分岐流出流路３９及び分岐帰環 流路４０が夫々第２のポートｙに接続する。なお切換弁Ｖ１、Ｖ２は、図８に一 点鎖線で示すようにその各作動モータが入切用のスイッチＳＷを介して電源Ｔに 導通されるとともに、該電源Ｔには、前記スイッチＳＷの下流側にリレーＵを介 してポンプ４３が導通する。なお前記リレーＵは、本例では屋根裏等に設ける温 度センサーＳによって作動し、リレー回路を閉じポンプ４３を作動する。

【００２６】 又前記蓄熱槽Ｃは、市水管に通じかつ内部に市水を貯留する水槽４１と、該水 槽４１内に配設される熱交換用の配管４２とを具え、該配管４２の流出端はポン プ４３、密閉膨張タンク４４を介して前記切換弁Ｖ１の第３のポートｚに、又流 入端は切換弁Ｖ２の第３のポートｚに夫々接続する。なお前記密閉膨張タンク４ ４はタンクの容積変化によって温度による熱媒の体積変化を吸収でき、熱媒圧力 を一定に維持し装置の損傷を防止する。なお本例では主流出流路３３にも密閉膨 張タンク４４を介在している。

【００２７】 なお前記蓄熱槽Ｃには、循環ポンプ４５を有する吸上げ流路４６を介して給湯 ボイラＦが連設され、前記蓄熱槽Ｃの水槽４１内で予熱された市水を加熱した後 その蛇口Ｆ１から排水する。

【００２８】 又本例では、例えば浴室等に配置される衣類乾燥器Ｄ及び例えば家屋の床下等 に配置され各室内を暖房する暖房具Ｅとを含み、各衣類乾燥器Ｄ、暖房具Ｅは、 乾燥用流路４９、及び暖房用流路５０を介して主流出流路３３、主帰環流路３４ に連結することにより暖房ボイラＢの熱媒を供給可能としている。

【００２９】 然して、冬期にあっては、前記スイッチＳＷのＯＦＦ状態において暖房ボイラ Ｂを作動させる。このことにより暖房ボイラＢ内の熱媒は加熱されるとともに主 流出流路３３に圧送され、さらに融雪用分岐流出流路３５及び分岐流出流路３９ をへて集熱器Ａ１ｂ、Ａ２、Ａ３及び集熱器Ａ１ａを流過した後、主帰環流路３ ４を通って暖房ボイラＢに帰環する。又熱媒が集熱器Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２、Ａ ３を流過する際、管体２、伝熱性シート７、保持材６を介して屋根葺材５を効果 的かつ均一に加熱し、屋根上の雪を融雪しうる。又同様に加熱された熱媒は、主 流出流路３３をへて衣類乾燥器Ｄ、暖房具Ｅに供給され、乾燥、暖房を行いうる 。なお本例では融雪、乾燥、暖房を同時に行うごとく構成しているが前記入切弁 ３７を夫々手動用の入切弁としたときには各機能を独立して行いうる。又前記暖 房ボイラＢを、例えば屋根に設ける降雪センサの感知により作動可能とした時に は、融雪を自動で行いうる。

【００３０】 又夏期及び中間期等にあっては、前記スイッチＳＷをＯＮとし切換弁Ｖ１、Ｖ ２に通電する。このことにより集熱器Ａ１ａは、蓄熱槽Ｃと導通する。又この時 前記温度センサＳは集熱器Ａ１ａ内の熱媒温度を感知し、太陽熱によって十分加 熱された場合には、リレーＵを介してポンプ４３が作動し、蓄熱槽Ｃ内の市水を 加熱することにより給湯しうる。

【００３１】 さらに前記切換弁Ｖ１、Ｖ２の第１、第３のポートｘ、ｚ間を導通可能に構成 した場合には、蓄熱された市水によって蓄熱槽Ｃ内の熱媒を逆に加熱しうるとと もに、該加熱熱媒を衣類乾燥器Ｄ、暖房具Ｅに供給でき、乾燥、暖房を行いうる 。

【００３２】 又本例では南面に向くことにより日照効果が高く太陽熱集熱効果に優れる集熱 器Ａ１ａと、前記暖房ボイラＢ及び蓄熱槽Ｃとを選択的に導通させているが、各 集熱器Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２、Ａ３と暖房ボイラＢ及び蓄熱槽Ｃとを導通させて もよく、又各集熱器Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２、Ａ３に温度センサを設け、太陽熱に より最も熱媒が高温となる集熱器を検出することにより該集熱器と蓄熱槽Ｃとを 導通させるごとく構成してもよい。

【００３３】

【考案の効果】

叙上の如く本考案の太陽熱集熱、融雪屋根の構造は、野地板に配される管体と 屋根葺材との間に該管体上に配した保持材を介在させている。この保持材として 例えばシリコン材等の軟質の熱伝導体を用いることにより、管体と屋根葺材との 間の熱伝導率を向上でき、融雪効果を高めうる。又前記保持材に管体に沿う金属 片を具えさせることにより、屋根葺材の野地板への釘着の際、誤って管体を損傷 することを防止でき、屋根葺材の取付作業を能率化しうる。

【００３４】 さらに前記管体は、夏期等においては太陽熱集熱器としても利用でき、稼働効 率を高めうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】野地板に形成される蛇行溝を示す断面図であ
る。

【図３】蛇行溝への管体の配管を示す断面図である。

【図４】野地板上への伝熱性シートの取付けを示す断面
図である。

【図５】伝熱性シート上への屋根葺材の配設状態を示す
断面図である。

【図６】保持材を示す斜視図である。

【図７】本考案の他の実施例を示す断面図である。

【図８】本考案の採用される太陽熱集熱、融雪屋根装置
を模式化して示す線図である。

【図９】切換弁のポートを説明する略示である。

【図１０】本考案の採用される家屋を示す斜視図であ
る。

【図１１】従来の技術を説明する断面図である。

【符号の説明】

２ 管体 ３ 野地板 ４ 蛇行溝 ５ 屋根葺材 ６ 保持材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】野地板に形成した蛇行溝内に熱媒が通る管
   体を配するとともに、管体上に配した保持材により、前
   記野地板上に配する屋根葺材を支持させてなる太陽熱集
   熱、融雪屋根の構造。