特開 2023-53866 支持金具および支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023053866

(43)【公開日】2023-04-13

(54)【発明の名称】支持金具および支持構造

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/16 20060101AFI20230406BHJP

   E04D 13/00 20060101ALI20230406BHJP

【ＦＩ】

E04H9/16 J

E04D13/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021194296

(22)【出願日】2021-11-30

(31)【優先権主張番号】P 2021162827

(32)【優先日】2021-10-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】300032640

【氏名又は名称】株式会社日下部

(74)【代理人】

【識別番号】100087745

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 善廣

(74)【代理人】

【識別番号】100150968

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 悠有子

(72)【発明者】

【氏名】日下部 安則

(72)【発明者】

【氏名】谷井 満

【テーマコード（参考）】

2E139

【Ｆターム（参考）】

2E139AA03

2E139DA03

2E139DB04

2E139DB16

(57)【要約】

【課題】施工性に優れた支持金具を提供する。
【解決手段】唐草２と唐草２を覆う屋根材３とが配置される軒先６を有する屋根において、軒先６の鉛直下方向に面する下面と対向するように線状ヒーター５を屋根の桁方向に沿って支持するための支持金具２０である。唐草２に支持金具２０を固定する固定部２１と、線状ヒーター５を屋根材３および唐草２の少なくとも一方と熱的に接続するように支持するヒーター支持部２５と、を有する。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

唐草と前記唐草を覆う屋根材とが配置される軒先を有する屋根において、前記軒先の鉛直下方向に面する下面と対向するように線状ヒーターを前記屋根の桁方向に沿って支持するための支持金具であって、
前記唐草に前記支持金具を固定する固定部と、
前記線状ヒーターを前記屋根材および前記唐草の少なくとも一方と熱的に接続するように支持するヒーター支持部と、を備える支持金具。

【請求項2】

前記固定部は、前記唐草の略鉛直方向に沿う面に沿って固定手段を用いて前記唐草に固定される、請求項１記載の支持金具。

【請求項3】

前記固定部は、前記唐草の前記軒先を形成する鉛直上下方向に面する上下面を挟み込むことにより前記唐草に前記支持金具を固定する一対のクリップ面を有するクリップ形状を有する、請求項１記載の支持金具。

【請求項4】

唐草と前記唐草を覆う屋根材とが配置される軒先を有する屋根において、前記軒先の鉛直下方向に面する下面と対向するように線状ヒーターを前記屋根の桁方向に沿って支持金具で支持する支持構造であって、
前記支持金具は、
前記唐草に前記支持金具を固定する固定部と、
前記線状ヒーターを前記屋根材および前記唐草の少なくとも一方と熱的に接続するように支持するヒーター支持部と、を有し、
前記支持金具は、前記桁方向に沿って複数配置され、
前記線状ヒーターは、前記複数の前記支持金具に断続的に支持される、支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属屋根材の軒先に線状ヒーターを支持する支持金具および支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１には、野地板の軒先上下面に融雪ヒーターを配置することにより、つららの発生を抑える構造が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平４－３０６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１をはじめとする、軒先における融雪を意図した技術においては、屋根への取付性については、十分考慮されていなかった。このため、融雪のための構造を取り付ける作業を行える者が限られたり、屋根材に融雪のための構造を取り付けることに対する障壁が大きかったりした。

【0005】

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、施工性に優れた支持金具および支持構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る支持金具は、上述した課題を解決するために、唐草と前記唐草を覆う屋根材とが配置される軒先を有する屋根において、前記軒先の鉛直下方向に面する下面と対向するように線状ヒーターを前記屋根の桁方向に沿って支持するための支持金具であって、前記唐草に前記支持金具を固定する固定部と、前記線状ヒーターを前記屋根材および前記唐草の少なくとも一方と熱的に接続するように支持するヒーター支持部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る支持金具および支持構造においては、施工性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態における支持金具が唐草に固定された支持構造を示す説明図。

【図2】唐草に固定された支持金具を特に示す図。

【図3】支持金具の斜視図。

【図4】線状ヒーターをヒーター支持部に配置する際の様子を示す説明図。

【図5】ヒーター受けレールを使用して線状ヒーターがヒーター支持部に収容された使用時の状態を示す図。

【図6】ヒーター受けレールを示す斜視図。

【図7】第二実施形態における支持金具が唐草に固定された支持構造を示す図。

【図8】支持金具の斜視図。

【図9】線状ヒーターがヒーター支持部に収容された使用時の状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に係る支持金具および支持構造の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

【0010】

［第一実施形態］
図１は、第一実施形態における支持金具２０が唐草２に固定された支持構造１０を示す説明図である。
図２は、唐草２に固定された支持金具２０を特に示す図である。
図３は、支持金具２０の斜視図である。

【0011】

以下の説明においては、屋根１の傾斜方向（棟から軒先６方向）を梁方向といい、屋根１の梁方向に直交する軒先６が形成される方向を桁方向という（図４）。また、図４、５および９における上下方向を、鉛直上下方向として定義し、この鉛直上下方向を単に上下方向という場合がある。

【0012】

屋根１には、横葺きの金属屋根材３（図４、以下単に「屋根材３」という。）が葺かれており、軒先６には唐草２が配置されている。唐草２は、軒先６の先端部分において、折り返された屋根材３により覆われている。すなわち、軒先６は、唐草２と、唐草２を覆う屋根材３とが配置される部分である。軒先６は、略鉛直上方向に面する軒先６の上面６ａと、この上面６ａと反対側である略鉛直下方向に面する下面６ｂと、を有する。

【0013】

唐草２は、例えば図１に示すような形状を有し、屋根１の軒先６部分に配置される木材にネジなどにより固定される。

【0014】

唐草２（捨て唐草）は、略Ｔ字状に成形された、桁方向に長尺の一枚の薄鋼板からなり、水平部２ａと、鉛直部２ｂと、を有する。水平部２ａは、屋根１の梁方向の傾斜に沿って配置され、主に屋根材３に覆われる部分であり、棟側に薄板の一端を有し、軒先６側の他端で棟側に所定量折り返されている。鉛直部２ｂは、水平部２ａの棟側に折り返された部分の端部から略直角に折り曲げられた部分である。薄鋼板の両端部である水平部２ａの棟側の端部および鉛直部２ｂの端部は、作業者の怪我防止、浸水時の水切りなどの観点から、小さく折り返されている。唐草２は、支持金具２０をネジ止めするためのネジ孔２ｃ（図４）を有する。

【0015】

支持金具２０は、唐草２の桁方向に沿って、所定間隔（例えば３００ｍｍ（１尺））ごとに複数配置され、線状ヒーター５を断続的に支持する。支持金具２０は、略Ｌ字状に成形された一枚の金属（例えばステンレス鋼）の薄板からなる。支持金具２０は、固定部２１と、ヒーター支持部２５と、を有する。

【0016】

固定部２１は、唐草２に支持金具２０を固定する。固定部２１は、略鉛直方向に面方向を有する部分であり、例えば横（桁方向長さ）４０ｍｍ、縦（鉛直方向長さ）３０ｍｍの寸法を有する。固定部２１は、上述した唐草２のネジ孔２ｃを介して唐草２および屋根１の木材にネジ止め（固定）されるためのネジ孔２２を有する。固定部２１は、唐草２と対面する面に、止水部材２３（図４）を有する。止水部材２３は、例えばブチルテープであり、ネジ止め箇所を防水できればどのような部材であってもよい。また、止水部材２３は、支持金具２０および唐草２間の電食も防止する。

【0017】

ヒーター支持部２５は、線状ヒーター５を屋根材３および唐草２の少なくとも一方と熱的に接続するように支持する。ヒーター支持部２５は、固定部２１の鉛直上方向端縁である上端縁２１ａで固定部２１に連結し、この上端縁２１ａから軒先６側に折り曲げられることにより形成される部分である。ヒーター支持部２５は、鉛直方向断面が上方に開口した凹形状を有し、線状ヒーター５を収容する収容空間２６を形成する。ヒーター支持部２５は、軒先６側の薄板の端縁２５ａ周辺が下方に押し下げられることにより、端縁２１ａ、２５ｂを起点に撓み、負荷から解放されると元の位置に復元するような弾性を有する。収容空間２６の底面は、軒先６の下面６ｂに対面しており、無負荷時において、屋根材３および唐草２とこの底面との距離が収容空間２６に収容される線状ヒーター５の径（鉛直方向長さ）よりも小さいことが好ましい。ヒーター支持部２５が弾性を有するためには、例えば支持金具２０が、熱処理が施されたステンレス鋼からなることが好ましい。

【0018】

ヒーター支持部２５は、この収容空間２６において、線状ヒーター５を軒先６の下面６ｂを形成する屋根材３および唐草２の少なくとも一方に接触させた状態となるように、線状ヒーター５を収容する。ヒーター支持部２５の上述した弾性は、下面６ｂに近付く方向の復元力となるため、下面６ｂへの線状ヒーター５の接触を確実なものにする。すなわち、ヒーター支持部２５は、下面６ｂに近付く方向の復元力を有することで、線状ヒーター５の自重や、線状ヒーター５の収容時に端縁２５ａ周辺を下方向に開く負荷が作用したとしても、使用時においては元の位置に戻り、線状ヒーター５を下面６ｂに確実に接触できる。

【0019】

線状ヒーター５は、例えば電源に接続されることにより発熱する電熱線である。線状ヒーター５は、防水や破損防止の観点から、ビニールや金属などで被覆されている。線状ヒーター５は、軒先６の融雪に必要な熱量や使用環境に応じて、適宜構造や性能が設定されればよい。

【0020】

次に、支持金具２０および支持構造１０の取付方法および作用を説明する。

【0021】

図４（ａ）は線状ヒーター５をヒーター支持部２５に配置する際の様子を示す説明図、（ｂ）は線状ヒーター５がヒーター支持部２５に収容された使用時の状態を示す図である。

【0022】

支持金具２０は、唐草２（屋根１の木材など）にネジ止めされる。このとき、固定部２１は止水部材２３を有するため、ネジ孔２２、２ｃ、唐草２を介して屋根１内部に水が浸入することなどを防止できる。

【0023】

唐草２に取り付けられた支持金具２０は、作業者によりヒーター支持部２５の端縁２５ａが下方向に押し下げられ収容空間２６が露出される。この状態で、線状ヒーター５が、収容空間２６に収容される。支持金具２０は桁方向に複数配置されているため、この作業が順次行われる。ヒーター支持部２５は、押し下げが解除された後は復元力により元の姿勢に戻り、収容された線状ヒーター５は軒先６の下面６ｂである唐草２または屋根材３（図４（ｂ）においては屋根材３）に接触する。これにより、支持構造１０（複数の支持金具２０）は、桁方向に沿って線状ヒーター５を支持する。

【0024】

線状ヒーター５の熱は、下面６ｂをなす屋根材３に伝わり、また屋根材３に接触している唐草２に伝わる。これにより、屋根材３（軒先６の上面６ａ）上の雪は、この熱により溶かされ融雪水として軒下に落下する。ここで、屋根材３上の雪は、軒先６から凍り始め、発生する融雪水がこの凍った部分を成長させ、つららを形成させる。すなわち、軒先６にある雪を凍らせないことが、つららを形成しないために重要である。いい換えると、軒先６につららが形成される条件は、軒先６の融雪水が凍結するほどの低温になることである。

【0025】

第一実施形態における支持構造１０を有する軒先６は、線状ヒーター５の熱により軒先６を局所的に加熱することで、つららを発生させる要因となる融雪水を加熱し、凍結することを防止できる。このため、支持金具２０および支持構造１０を用いた屋根１においては、つららの形成を抑制するために融雪水を凍らせないことが必須である軒先６部分を効率的に加熱することができる。また、このような屋根１は、軒先６部分を凍らせないため、融雪水が氷によりせき止められ、屋内に浸入する現象である「すが漏れ」も好適に防止できる。また、融雪水の排水路となる軒先６の積雪を低減できるため、この結果、屋根１全体の凍結を低減でき、雪下ろしの回数も低減できるという効果がある。

【0026】

また、第一実施形態における支持金具２０および支持構造１０は、施工性に優れており、唐草２に固定するのみで、線状ヒーター５を軒先６に固定でき、新規の屋根１にも既存の屋根１にも容易に取り付けることができる。

【0027】

なお、支持金具２０を所定間隔で複数配置する例を説明したが、支持金具２０が、桁方向の長さが長尺（例えば４５０ｍｍ）のレール形状を有していてもよい。

【0028】

また、線状ヒーター５と屋根材３または唐草２との接触を確実にするため、支持構造１０は、さらにヒーター受けレールを有していてもよい。

【0029】

図５は、ヒーター受けレール３０を使用して線状ヒーター５がヒーター支持部２５に収容された使用時の状態を示す図である。

【0030】

図６は、ヒーター受けレール３０を示す斜視図である。

【0031】

ヒーター受けレール３０は、線状ヒーター５の桁方向に対応する長さを有する、一または複数の長尺状のレールであり、鉛直方向断面が上方に開口した凹形状を有し、線状ヒーター５を収容する収容空間３１を形成する。ヒーター受けレール３０は、屋根材３または唐草２への伝熱効率の観点から、支持金具２０に熱を伝達し難い材料が好ましい。

【0032】

ヒーター受けレール３０は、支持金具２０のヒーター支持部２５の収容空間２６に、桁方向にわたって収容される。これにより、線状ヒーター５は、ヒーター受けレール３０を介してヒーター支持部２５に支持されることになる。ヒーター受けレール３０は、一本のヒーター受けレール３０で線状ヒーター５を受けてもよいし、複数本のヒーター受けレール３０で線状ヒーター５を受けてもよい。ヒーター受けレール３０の一例としては、４５０ｍｍ（１尺５寸）の長さを有する複数のレールからなり、レールとレールの間には、水抜きのための隙間（例えば１０ｍｍ）が設けられてもよい。

【0033】

支持構造１０がヒーター受けレール３０を有することにより、所定間隔で配置された支持金具２０間の線状ヒーター５のたわみを防止することができ、線状ヒーター５の熱を、確実に屋根材３または唐草２に伝えることができる。

【0034】

［第二実施形態］
図７は、第二実施形態における支持金具１２０が唐草２に固定された支持構造１１０を示す図である。
図８は、支持金具１２０の斜視図である。

【0035】

第二実施形態における支持金具１２０および支持構造１１０が第一実施形態における支持金具２０および支持構造１０と異なる点は、支持金具１２０の固定部１２１が唐草２を挟み込むことにより支持金具１２０を唐草２に固定する点である。第一実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0036】

固定部１２１は、唐草２に支持金具１２０を固定する。固定部１２１は、唐草２の水平部２ａであって、軒先６を形成する鉛直上下方向に面する上下面を挟み込むことにより唐草２に支持金具１２０を固定する。固定部１２１は、例えばＵ字状に折り返されて平行に対向する一対のクリップ面１２７、１２８を有するクリップ形状を有する。各クリップ面１２７、１２８は、例えば横（桁方向）３５ｍｍ、縦（梁方向）３５ｍｍの寸法を有する平坦面からなる。クリップ面１２７、１２８の距離は、無負荷時には唐草２の水平部２ａの厚さよりも小さく、クリップ面１２７、１２８が開かれることにより距離が大きくなり唐草２の挟み込みが可能なように弾性を有する。なお、クリップ面１２７、１２８は、平行に配置されたクリップ形状以外にも、Ｕ字の折り返し部分から端縁に向うにつれて徐々に互いの距離が狭まるようなクリップ形状をなしてもよい。

【0037】

ヒーター支持部１２５は、線状ヒーター５を屋根材３および唐草２の少なくとも一方と熱的に接続するように支持する。ヒーター支持部１２５は、固定部１２１の下方に位置するクリップ面１２８の端縁１２８ａで固定部１２１に連結され、この端縁１２８ａから下方に折り曲げられることにより形成される部分である。ヒーター支持部１２５の形状や弾性は、ヒーター支持部２５とほぼ同様に構成されるため、ここでは詳細な説明を省略する。

【0038】

ヒーター支持部１２５は、この収容空間１２６において、線状ヒーター５を軒先６の下面６ｂを形成する屋根材３および唐草２の少なくとも一方に接触させた状態となるように、線状ヒーター５を収容する。ヒーター支持部２５同様、ヒーター支持部１２５は、下面６ｂに近付く方向の復元力を有することで、線状ヒーター５の自重や、線状ヒーター５の収容時に端縁１２５ａ周辺を下方向に開く負荷が作用したとしても、使用時において元の位置に戻り、線状ヒーター５を下面６ｂに確実に接触できる。

【0039】

次に、支持金具１２０および支持構造１１０の取付方法および作用を説明する。

【0040】

図９は、線状ヒーター５がヒーター支持部１２５に収容された使用時の状態を示す図である。

【0041】

支持金具１２０は、唐草２の水平部２ａを挟み込むことにより唐草２に固定される。固定部１２１は水平部２ａとの掛かり合いによる摩擦による抜け止め作用で固定される。さらに、固定部１２１は、唐草２を覆う屋根材３が屋根１に葺かれることにより、屋根材３にも保持されて、唐草２に固定される。なお、支持金具１２０を唐草２に取り付け、その後屋根材３を取り付けるのに代えて、屋根材３に支持金具１２１を取り付け、支持金具１２１を屋根材３と一体にした後に、屋根材３が唐草２を覆うように取り付ける際に、同時に支持金具１２１が唐草２に固定されるようにしてもよい。

【0042】

このようにして取り付けられた支持金具１２０は、作業者によりヒーター支持部１２５の端縁１２５ａが下方向に押し下げられ収容空間１２６が露出される。この状態で、線状ヒーター５が、収容空間１２６に収容される。ヒーター支持部１２５は、押し下げが解除された後は復元力により元の姿勢に戻り、収容された線状ヒーター５は軒先６の下面６ｂである屋根材３に接触する。これにより、支持構造１１０（複数の支持金具１２０）は、桁方向に沿って線状ヒーター５を支持する。

【0043】

線状ヒーター５の熱は、下面６ｂをなす屋根材３に伝わり、また屋根材３に面接触している唐草２に伝わる。また、線状ヒーター５からヒーター支持部１２５に伝わった熱がさらに固定部１２１にも伝わるため、この固定部１２１と密接している唐草２にも伝わる。すなわち、線状ヒーター５は、屋根材３を直接加熱するのみならず、間接的に唐草２も加熱する。これにより、屋根材３（軒先６の上面６ａ）上の雪は、この熱により溶かされ融雪水として軒下に落下する。

【0044】

このような第二実施形態における支持構造１１０を有する軒先６は、第一実施形態同様、線状ヒーター５の熱により軒先６を局所的に加熱することで、つららを発生させる要因となる融雪水を加熱し、凍結することを防止できる。

【0045】

また、第二実施形態における支持金具１２０および支持構造１１０は、クリップ形状の固定部１２１で唐草２を挟み込むのみで、唐草２にネジなどを用いることなく支持金具１２０を唐草２に容易に固定できる。よって、支持金具１２０および支持構造１１０は、第一実施形態における支持金具２０および支持構造１０に比べて、より一層施工性に優れている。特に、支持金具１２０は、屋根材３が葺かれる前に唐草２に取り付けられることが好ましいことから、新築の屋根施工において特に好ましく用いられる。

【0046】

なお、第一実施形態の支持構造１０の変形例として説明した態様は、第二実施形態の支持構造１１０にも適用し得る。

【0047】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0048】

これら、支持金具および支持構造が横葺屋根に適用される例を用いて説明したが、縦葺屋根に適用されてもよい。

【0049】

本発明の支持金具は、唐草と前記唐草を覆う屋根材とが配置される軒先を有する屋根において、前記軒先の鉛直下方向に面する下面と対向するように線状ヒーターを前記屋根の桁方向に沿って支持するための支持金具であって、前記唐草に前記支持金具を固定する固定部と、前記線状ヒーターを前記屋根材および前記唐草の少なくとも一方と熱的に接続するように支持するヒーター支持部と、を備える。
また、支持金具においては、前記固定部は、前記唐草の略鉛直方向に沿う面に沿って固定手段を用いて前記唐草に固定される。
また、支持金具においては、前記ヒーター支持部は、前記固定部の鉛直上方向端縁で前記固定部と連結する。
また、支持金具においては、前記固定部は、前記唐草とネジ止めされ、ネジ止め箇所を防水する止水部材を有する。
また、支持金具においては、前記固定部は、前記唐草の前記軒先を形成する鉛直上下方向に面する上下面を挟み込むことにより前記唐草に前記支持金具を固定する一対のクリップ面を有するクリップ形状を有する。
また、支持金具においては、前記ヒーター支持部は、前記固定部の一方の前記クリップ面の端縁で前記固定部と連結する。
また、支持金具においては、前記ヒーター支持部は、線状ヒーターを収容する収容空間を形成する凹形状を有する。
また、支持金具においては、前記ヒーター支持部は、前記軒先の前記下面に近付く方向の復元力を有する。
本発明の支持構造においては、唐草と前記唐草を覆う屋根材とが配置される軒先を有する屋根において、前記軒先の鉛直下方向に面する下面と対向するように線状ヒーターを前記屋根の桁方向に沿って支持金具で支持する支持構造であって、前記支持金具は、前記唐草に前記支持金具を固定する固定部と、前記線状ヒーターを前記屋根材および前記唐草の少なくとも一方と熱的に接続するように支持するヒーター支持部と、を有し、前記支持金具は、前記桁方向に沿って複数配置され、前記線状ヒーターは、前記複数の前記支持金具に断続的に支持される。
また、支持構造においては、前記桁方向に沿って配置され、前記複数の支持金具の前記ヒーター支持部に収容され支持されるヒーター受けレールをさらに備え、前記線状ヒーターは、前記ヒーター受けレールを介して前記ヒーター支持部に支持される。
また、支持構造においては、前記固定部は、前記唐草の前記軒先を形成する上下面を挟み込むことにより前記唐草に前記支持金具を固定する一対のクリップ面を有するクリップ形状を有し、前記屋根材が前記唐草を挟み込んだ前記固定部をさらに挟み込むように覆うことにより、前記支持金具は前記唐草に固定される。

【符号の説明】

【0050】

１ 屋根
２ 唐草
２ａ 水平部
２ｂ 鉛直部
２ｃ ネジ孔
３ 金属屋根材（屋根材）
５ 線状ヒーター
１０、１１０ 支持構造
２０、１２０ 支持金具
２１、１２１ 固定部
２１ａ 端縁
２２ ネジ孔
２３ 止水部材
２５、１２５ ヒーター支持部
２６、１２６ 収容空間
３０ ヒーター受けレール
３１ 収容空間
１２７、１２８ クリップ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】