JP2003278310A

JP2003278310A - 成形紙管構造体とその製造方法

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Publication number: JP2003278310A
Application number: JP2002083493A
Authority: JP
Inventors: Junkichi Tanaka; 田中純吉; Norio Tanaka; 田中則男
Original assignee: Tanaka Shikan Co Ltd
Current assignee: Tanaka Shikan Co Ltd
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP3992520B2

Abstract

(57)【要約】【課題】断熱性、遮音性、衝撃吸収性、調湿性、設備機
能性などに優れた建築資材用として利用でき、かつ配
管、配線、機器類などを収納できる機能性を有する成形
紙管構造体を提供する。【構成】外面形状が平面部分４ａ，４ａ，４ａ，４ａと
曲面部分４ｂ，４ｂ、４ｂ，４ｂから構成される成形紙
管４とする。その成形紙管４を複数本並列し隣接する平
面部分同士を接合して成形紙管群５とする。成形紙管群
５の少なくとも片面に外装材６を接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は断熱性、遮音性、調
湿性、設備収納性などに優れた機能性を有する建材とし
て用いることができる成形紙管構造体とその製造方法に
関するもので、さらに詳しくは、断熱屋根材・断熱壁材
・結露防止壁材、防音天井材・防音床材・防音壁材、調
湿壁材、電気配線収納壁材・ガス水道収納壁材・冷暖房
床材・システム床材・システム天井材・分電番収納壁材
・情報機器収納壁材などに利用できる成形紙管構造体お
よびその製造方法に関するものである。

【０００２】本発明で言う成形紙管とは、スパイラル巻
き、平巻きなどで生産された円筒状紙管の外面を部分的
に対称位置で加圧することにより、外側面の対称位置に
形成された平面部分と、元の円筒状紙管の円弧状を残し
た曲面部分とからなる紙管を言うものである。造管と同
時に成形するか、造管を適当な長さに切断した後にする
か、または別途加湿加温状態で成形するかは生産現場で
適宜に選択される。

【０００３】

【従来の技術】従来、紙管を利用した建築用資材として
は、例えば、実開平６−２７１３０号公報に開示されて
いるように、断面形状が円形、楕円形、多角形などの紙
管を並列し、その片面または両面に紙、合成紙、布、金
属箔、プラスチックフィルムなどのシートを貼着するこ
とにより軽量で可撓性に富み、且つ可曲性があって、壁
装材、間仕切り、天井材、床材などのパネル材として用
いることができる紙管パネルが提案されている。

【０００４】また、別なものとして、特開平７−２１７
０７０号公報に開示されているように、建築用内装ボー
ドと外装ボードとの間に中空の角柱形紙管からなる構造
材料を介在させて間仕切り壁や補強リブ付きボードとし
て使用することが提案されている。さらに、その製造方
法においても連続的に生産するのが難しい問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
紙管パネルおよび後者の建築用内外装構造材料では、そ
の内部に配管、配線、機器類などの収納ができないた
め、利用度に制限があって室内の有効空間容積を狭ばめ
るばかりでなく、使用時にはパネル材および外装ボード
の外部に設けることに限定されるだけでなく、外部に露
出することになり、外観上、体裁が悪くなり用途が限ら
れていた。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決するために開
発されたもので、建築用資材として求められる放熱・断
熱性能、遮音性能、調湿性能、加工性などに優れると共
に、配管、配線、機器類などを収納できる機能性を有す
る成形紙管構造体およびその製造方法を提供することを
目的とする。

【０００７】また、本発明は、現在、世界的にみて住居
の不足している地域または戦争・天災などで被災してい
る地域への援助物資の一つとしてテントに代わる簡易ハ
ウス用の資材としても使用できる成形紙管構造体および
その製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、そ
の目的を達成する手段として、本発明では、複数枚の紙
材からなり、外面形状が曲面部分と平面部分から構成さ
れた複数の筒状の成形紙管を用いて、隣接する成形紙管
の平面部分同士を連結して成形紙管群を形成し、その成
形紙管群の少なくとも片面に板状、シート、フィルムな
どの外装材を接着してなる成形紙管構造体を開発し、採
用した。

【０００９】また、本発明では、複数枚の紙材からな
り、外面形状が曲面部分と平面部分から構成された複数
の筒状の成形紙管を用いて、隣接する成形紙管の平面部
分同士を連結して成形紙管群を形成し、その成形紙管群
の少なくとも片面に板状、シート、フィルムなどの外装
材を接着するとともに、成形紙管の開口部を破壊できる
シート片で封止し、その上面の横方向に接合された成形
紙管の少なくとも一部に孔を設け、縦方向に接合された
成形紙管と連通させたことを特徴とする成形紙管構造体
を開発し、採用した。

【００１０】さらに、本発明では、上記のように構成し
た成形紙管構造体において、成形紙管の中空部に水道
管、ガス管、熱交換パイプなどの配管類あるいは電力
線、通信ケーブルなどの配線類を収納した成形紙管構造
体を開発し、採用した。

【００１１】また、本発明では、複数枚の紙を接着剤に
より接着して筒状の紙管を造管する工程と、該紙管の外
面を部分的に加圧して外側面に対称的に平面部分を形成
する工程と、平面部分と元の紙管の残部により形成され
た曲面部を有する成形紙管を造管する工程と、複数の成
形紙管の平面部分同士を接合して成形紙管群とする工程
と、接合された成形紙管群の少なくとも片面に板状、フ
ィルム状などの外装材を接合する工程とからなることを
特徴とする成形紙管構造体の製造方法を開発し、採用し
た。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１実施の形態
を添付の図１〜図６に基づいて説明すれば、図１、図２
において、１はスパイラル巻き機または平巻き機にて生
産された外径８２ｍｍ、内径７６ｍｍの円筒状の紙管、
２，２は所定の間隔で紙管１の両側に垂直方向に配置さ
れた中央部が僅かに突出する太鼓状の加圧ローラー、
３，３は紙管１の上下に水平方向に配置された同様の加
圧ローラーである。

【００１３】円筒状の紙管１を長手方向に移動すると、
紙管１は垂直方向の加圧ローラー２，２に挟み込まれて
両側面を変形させて平面部分４ａ，４ａを形成し、上下
加圧ローラー３，３に挟み込まれて上下両面を変形させ
て平面部分４ａ，４ａを形成し、紙管１の円弧の残部即
ち、四隅部を曲面４ｂ，４ｂ，４ｂ，４ｂに形成した成
形紙管４となる。

【００１４】上記の加圧ローラー２，２と３，３の距離
および傾きなどは、紙管１の外径に対しどの程度の平面
部分および角度を形成させるかにより決定される。この
実施の形態においては、加圧ローラー２，２および３，
３の間隔は約７５ｍｍとした。

【００１５】また、加圧ローラー２，２および加圧ロー
ラー３，３のそれぞれの位置は紙管の変形に要する加圧
ならびに変形を容易にするため前後に僅かにずらしてあ
り、好ましくは加圧ローラーの大きさ１本分位ずらすこ
とで紙管の紙層剥離がなく変形度合い（変形対称性、曲
率形状、平面形状）などが良好になる。

【００１６】紙管１は巻き機から造管され、まだ完全に
紙層同士が接着されていない間（巻き芯との摩擦抵抗に
よる熱で温度が高く、未乾燥状態で接着剤が硬化してい
ない状態）に加圧ローラー２，２、３，３間を通過する
時に加圧成形することにより、紙層が剥離せず、また余
分な設備（加熱、加湿設備を含む）を設置しなくとも容
易に成形が可能である。

【００１７】また、加圧ローラー２，２、３，３を造管
速度に同期させて、紙管１の周囲を公転回転させること
により、連続した成形紙管が生産できる。すなわち、加
圧ローラー群を造管速度に合せて自転公転させることに
より、紙層剥離のない成形紙管４ができる。

【００１８】成形紙管４における紙層間の剥離は、紙管
厚さが厚ければ外径、内径の差により曲面部分４ｂと平
面部分４ａの境界域に皺、浮きが発生する場合があり、
紙管外径が９０ｍｍ以下の場合の好ましい紙管の厚さは
約４ｍｍ以下である。紙管外径が大きくなれば当然に紙
管の厚さも厚くできる。また曲面部分４ｂの範囲を大き
くとることによりさらに紙管の厚さを大きくできる。こ
のように曲面部分４ｂを残存させることにより、成形紙
管４の機械的な強度を高めることができる。

【００１９】図３はこのようにして加工された成形紙管
４を示すもので、元の紙管１の曲率半径４０ｍｍの曲面
部分４ｂ，４ｂ，４ｂ，４ｂと、上下面および両側面を
加圧変形させた幅約３２ｍ、対向内面距離約６７ｍｍの
平面部４ａ，４ａ，４ａ，４ａとにより構成された略正
方形に近い断面形状のものであるが、この形状に限定さ
れるものでなく、用途に応じて加圧ローラー２，２、
３，３の位置関係を調整することにより、曲面部分４ｂ
を一部に有する三角形、矩形、台形など各種形状の成形
紙管の製造が可能である。

【００２０】５は成形紙管４を複数本並列に配置し、隣
接する平面部分同士４ａ，４ａを接着剤で接着して連結
した成形紙管群で、その成形紙管群５の表裏面に厚さ３
ｍｍの化粧板の外装材６を、下面にアルミニウム箔をラ
ミネートした厚さ０．３ｍｍの紙材の外装材６をそれぞ
れ接着で接合して成形紙管構造体７を構成している。

【００２１】つぎに、図７及び図８は本発明の第２実施
の形態を示しており、上記第１実施の形態と相違してい
るのは、縦方向の成形紙管４と横方向の成形紙管９から
構成されている点であって、他の部材の構成は前記第１
実施の形態と相違していないので説明を省略すると共
に、同一部材には同一符号を符してある。

【００２２】すなわち、この実施の形態では、図７、図
８に示すように、縦方向の成形紙管４を、前記第１実施
の成形紙管群５と同じように複数本並列して、隣接する
平面部分同士４ａ，４ａを接着剤で連結して成形紙管群
８を形成し、その上面部に横方向の成形紙管９を接合し
てあり、その成形紙管９の下面の所要の位置に孔１０を
明けてある。

【００２３】１１は縦方向の成形紙管群８の各成形紙管
４の中空部の空気を密封し、断熱効果を高めるため両端
の開口部に空気遮断用として封止するシート片で、紙や
プラスチックフイルムなどの破壊しやすい材質からなっ
ている。１２は厚さ約３ｍｍのパンチング孔を設けたベ
ニヤ板の上に多孔質性クロスを貼り付けた外装材であ
り、それによって成形紙管構造体１３を構成している。

【００２４】そして、縦方向のいずれかの成形紙管４に
配線または配管をする必要があるときに、成形紙管４の
開口部に貼り付けられたシート片１１を予め破っておく
ことにより、横方向の成形紙管９の孔１０と連通され
る。他の開口部のシート片１１は破られないため内部の
空気が移動せず、断熱効果を維持する。

【００２５】上記のように構成した本発明の成形紙管構
造体１３の使用例と作用、効果を図９および図１１に示
す外壁材Ａおよび図１１に示す床材Ｂについて説明す
る。図９は、外壁面側に床暖房用の給湯器１４を配置
し、内壁面側に制御器（リモコン）１５を配置し、該給
湯器１４に繋がる温湯給排水パイプ１６を床材Ｂに配設
された熱交換パイプ１７と接続して床暖房用のシステム
を構築する例を示しており、温湯給排水パイプ１６を予
め縦方向の成形紙管４の適宜位置に穿設した孔に挿入し
て成形紙管４の中空部に沿って下方に延ばして熱交換パ
イプ１７と接続するものである。この時、温湯給排水パ
イプ１６は成形紙管４の中空部に充分収納できるスペー
スがあって容易にスムーズに収納することができる。ま
た、温湯給排水パイプ１６と熱交換パイプ１７は成形紙
管４の中空部内に収納され隠れて外面に出ることがない
ので損傷することがない。

【００２６】また、別の使用例として図１０および図１
１に示す間仕切り材Ｃについて説明する。横方向の成形
紙管９の一方の開口部から電力線１８を、他方の開口部
から電話（インターネット用含む）回線１９を挿通し、
縦方向の成形紙管４の開口部に貼ってあるシート片１１
（図８参照）を破り中空部に通してコンセント２０に結
合したものであり、この使用例によれば、電力線１８、
電話回線１９を挿入収納しやすく外部に現れることがな
い利点がある。また、他の成形紙管４の開口部のシート
片１１は破られないため、中空部の空気が移動せず、音
波振動の成形紙管内部での減衰が高くなり、断熱効果と
遮音効果を発揮でき、ピアノ据え付けた部屋あるいはス
テレオを設置してある部屋の間仕切り材として使用する
と、外部への音の漏れがなく周囲に迷惑をかけず快適な
生活ができる。

【００２７】また、この使用例によれば、室内の温度を
保温（断熱効果）し、暖房および冷房効率を高めること
ができる。さらに、夏は室内温度を冷却（自然冷却効
果）することができる。すなわち、冷却効果については
成形紙管内を下方（床下近辺）から上方に向けて空気の
流れを作る（エントツ効果で自然に緩やかな気流が生じ
る）ことにより、壁面の温度を空冷により下げることが
できる。なお、強制的に気流の流れを作ればさらに効率
は高くなるが、エネルギー消費の点からは自然対流を利
用することが好ましい。すなわち、環境にやさしい自然
温度管理システムが創出できる。

【００２８】さらに、図１１に示す洋間のフローリング
の下敷材Ｄとして使用すると、配管（床下暖房、ガス管
など）、配線（電力線、電話線など）が埋設できる。畳
敷きの場合はさらに湿度の調整（調湿作用）ができ、カ
ビの発生が防止できる。またマンションなどの場合、振
動吸収材として階下の室への振動伝達を紙の変形復元力
で抑制する効果が付加される。

【００２９】また、図１１に示す天井材Ｅとして利用す
ると、屋根裏との断熱（この断熱性は、特にマンション
などの上層階で期待でき、天井からの熱を低減すること
ができる。）、階上からの遮音を図ることができるもの
である。

【００３０】さらに、図１１に示す屋根の内張り材Ｆと
して使用すると、断熱効果が図れて夏場の屋根から照り
返しによる熱遮断、さらに前述したように紙管内部に空
気を流すことで冷却効果を計ることができる。

【００３１】また、図１１に示す瓦材Ｇとして使用する
場合は、成形紙管を小型化し外装材として雨の浸透を防
止する金属材、洋瓦、Ｕ瓦（商品名）などに貼り付ける
などして利用できる。この場合、厚さを薄くするため紙
管径を小さく、好ましくは直径２０ｍｍ〜３０ｍｍにす
るとよい。

【００３２】なお、上記した実施例では多角形の成形紙
管とその用途について説明したが、２×４工法も可能で
ある。図１２の断面図に示すような形状のものも用途に
応じて利用でき、特に成形紙管４の断面形状については
実施例に限定されない。

【００３３】また、これらの成形紙管構造体を組み立て
る際の継手として、図１３の斜視図に示すような構成体
も必要となる。（Ａ）はボードを直角に接続する場合、
（Ｂ）はＴ字状に接続する場合、（Ｃ）は交差させる場
合などに利用できる。

【００３４】つぎに、図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に
示す各成形紙管構造体を壁材として使用した場合の遮音
試験の結果を下記する。従来の円形紙管２１を離間配置
し紙管外面全体に沿うように外装材２２としての厚さ１
ｍｍの紙を貼り付けた構造体（Ａ）及び従来の角形紙管
２３を両端に配置し、その間に略ハニカム構造体２４を
配置し、両面に同じ外装材２５を接着した構造体（Ｂ）
並びに本発明の成形紙管４による構造体（Ｃ）のそれぞ
れを、防音効果を有する箱の片面に設置し、その箱の内
部にスピーカーを配置して各構造体面から洩れる音響を
測定したところ、従来の構造体（Ａ）は約１／３ｄＢ、
構造体（Ｂ）は約２／３ｄＢであったのに対して、本発
明の構造体（Ｃ）は約１／７ｄＢであった。このことは
本発明の構造体が音波の振動を面で伝達していないこ
と、面部分が紙管の厚さで減衰させ紙管内部の空気に伝
播しにくくさせているためと考えられる。

【００３５】さらに、断熱性能についての試験を行っ
た。その結果を下記する。実験方法は、図１４の各構造
体を熱プレートの上面に密着させ、温度計測用の熱伝導
体を構造体の両面にそれぞれ固定した。熱プレート温度
を約４５℃に制御した４時間後の温度は、構造体（Ａ）
は約２８℃、構造体（Ｂ）は３０℃、本発明の構造体
（Ｃ）では約２５℃であった。このことは本発明の構造
体が断熱性に優れていることを示している。

【００３６】なお、本発明においては紙材、紙管、外装
材、構造体の寸法、材質及び造管速度などについては特
に限定されるものではなく、また収納設備類なども用途
に応じて適宜選択されるものである。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、前記のように構成したので、
成形紙管を接合する際に隣接する平面部分同士で接合す
るため、接着面積が大きくなって紙管同士の接合が強固
になり、丈夫な成形紙管構造体となる。また、成形紙管
には元の紙管の曲面部分を残しているので、機械的な強
度を高めることができる。

【００３８】また、成形紙管が紙材で構成されているた
め、外装材を多孔質や吸湿性の部材にすると室内の水分
を吸い込み、乾燥ぎみの場合は、吸湿した水分を吐き出
すことにより、室内の湿度を安定させ、過乾燥、過湿度
による弊害を抑制する調湿効果を有する。

【００３９】さらに、従来にない遮音効果、断熱効果が
得られると共に、パイプや電線などを成形紙管の中空部
に充分収納でき、収容物を損傷させることがなくなると
ともに、外観に現れないので体裁がよくなる。また、遮
音性、調湿性、断熱性、収納性の優れた成形紙管構造体
を比較的簡単に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成形紙管の製造過程を示す簡略斜視図
である。

【図２】図１の簡略平面図である。

【図３】本発明の成形紙管の斜視図である。

【図４】図３の拡大断面図である。

【図５】成形紙管群の斜視図である。

【図６】第１実施の形態の成形紙管構造体の斜視図であ
る。

【図７】第２実施の形態の成形紙管構造体の斜視図であ
る。

【図８】図７の要部拡大断面図である。

【図９】第２実施の形態の成形紙管構造体を外壁面に使
用した状態の断面図である。

【図１０】第２実施の形態の成形紙管構造体を間仕切り
材に使用した状態の斜視図である。

【図１１】家屋の各部材に用いた断面図である。

【図１２】他の成形紙管構造体の断面図である。

【図１３】成形紙管構造体同士の継手の斜視図である。

【図１４】従来と本発明による紙管構造体の断面図

【符号の説明】

４成形紙管４ａ平面部分４ｂ曲面部分５成形紙管群６外装材８成形紙管群９横方向成形紙管１０孔１１シート片

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の紙材からなり、外面形状が曲面
部分と平面部分から構成された複数の筒状の成形紙管を
用いて、隣接する成形紙管の平面部分同士を連結して成
形紙管群を形成し、その成形紙管群の少なくとも片面に
板状、シート、フィルムなどの外装材を接着してなる成
形紙管構造体。
【請求項２】複数枚の紙材からなり、外面形状が曲面
部分と平面部分から構成された複数の筒状の成形紙管を
用いて、隣接する成形紙管の平面部分同士を連結して成
形紙管群を形成し、その成形紙管群の少なくとも片面に
板状、シート、フィルムなどの外装材を接着するととも
に、成形紙管の開口部を破壊できるシート片で封止し、
その上面の横方向に接合された成形紙管の少なくとも一
部に孔を設け、縦方向に接合された成形紙管と連通させ
たことを特徴とする成形紙管構造体。
【請求項３】成形紙管の中空部に水道管、ガス管、熱
交換パイプなどの配管類あるいは電力線、通信ケーブル
などの配線類を収納したことを特徴とする請求項１ある
いは請求項２に記載の成形紙管構造体。
【請求項４】複数枚の紙を接着剤により接着して筒状
の紙管を造管する工程と、該紙管の外面を部分的に加圧
して外側面の対称位置に平面部分を形成する工程と、平
面部分と元の紙管の残部により形成された曲面部を有す
る成形紙管を造管する工程と、複数の成形紙管の平面部
分同士を接合して成形紙管群とする工程と、接合された
成形紙管群の少なくとも片面に板状、シート、フィルム
などの外装材を接合する工程とからなることを特徴とす
る成形紙管構造体の製造方法。