JP2004218824A - 断熱構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】屋根裏断熱構造に適用する断熱構造体であって、効果の高い簡易な屋根断熱工法で、安価に迅速に施工でき、遮熱性能が長期維持できる断熱構造体の提供。
【解決手段】少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート１ａ，１ｂ、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材３０を着脱可能に介在させて各シート間に空隙Ｓを形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、該複数層シートの周辺の一部を閉じた構成。
【選択図】 図３
【解決手段】少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート１ａ，１ｂ、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材３０を着脱可能に介在させて各シート間に空隙Ｓを形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、該複数層シートの周辺の一部を閉じた構成。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽により加熱された家屋外殻からの熱が、直接もしくは内装材を介して室内へ伝達することを抑制する構造に関するもので、特に、既築の構造物への適用も可能な、主に放射伝熱による室内への入熱の低減をなす断熱構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギーの観点から住宅の断熱化が重要となってきている。断熱対象となる部位は、屋根、壁、床などが考えられるが、特に夏季の日中の屋根断熱が室内温度の低減には有効であり、以下、理解を容易にするために、家屋外殻からの入熱の内、大半を占める屋根からの断熱に的を絞って説明する。
【０００３】
従来、断熱材に工夫を凝らすことで断熱性能を上げることが盛んに開発されてきた。
古くから用いられている方法として、天井板の上にグラスウールなどで形成された断熱材を敷設する方法がよく用いられている（先行技術１）。
【０００４】
また、屋根断熱を目的として、セメント系板材に断熱材と反射材を積層して断熱性に優れた屋根材とした技術がある（特許文献１参照）。
【０００５】
さらに、壁や屋根パネル裏面に断熱材を貼り、前記断熱材を覆うシートを内面に隙間を持たせて設けて鉛直方向に繋がる空間を作り、外部からの断熱と空気温度差による前記空間でのトンネル効果気流による冷却を狙った技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、壁から屋根に連なる高気密のアルミニュウム被覆断熱ボードを外壁および屋根との間に通気層を形成するように設けて、家屋の外郭を二重壁構造とする高気密高断熱家屋の提案がされている（特許文献３参照）。
【０００７】
又、アルミ箔やアルミ蒸着を積層したシートを複数層重ね、起立片でシート間に空間通気層を作り、断熱を行うようにした技術が知られている（特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３０３０４２９号公報
【特許文献２】
特開平９−１５８３５３号公報
【特許文献３】
登録実用新案第３００９５１２号公報
【特許文献４】
特許第３２２７１４０号公報
【０００９】
先行技術１は非常によく用いられているが、微細ファイバーを用いるため、どうしても肌を刺すチカチカ感や繊維の飛散の惧れがあり、また、輻射熱に対しては遮熱性が十分ではない。
【００１０】
また、前記特許文献記載の先行技術は、いずれも、まず固体の伝導熱抵抗を増すことを主体に、厚みのある断熱性の高いボード状断熱材を主材として単品面材を構成し、この単品面材を連ねたり、重ねたりして全面としての断熱層を形成するもので、部材の柔軟性がないので、敷設に際し単品面材の寸法がぴったり合う必要があり、施工に時間を要し、特に既築家屋に後施工として適用することは難しい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、既存の屋根断熱技術は、伝導による入熱抵抗を上げることに主体をおいているので、断熱材板厚が厚くて施工の簡便性に乏しく、部材は所要寸法精度の高いものを必要とし、また、断熱材と直接接触する構成としているため、十分な熱遮断が達成できていないなどの問題点があった。
【００１２】
つまり、特許文献１記載の先行技術にあっては、セメント系板材に熱伝導係数の高い金属反射板を接触積層して屋根材としているために、多量の熱量が接触熱伝導で貫通し、また、既築家屋では屋根材全てを取り替える必要があり、柔軟な適用が困難である等の問題点がある。
【００１３】
また、特許文献２記載の先行技術にあっては、自然通気による抜熱を行う構造としているため、入熱量の大半を占める放射熱対策がなされておらず、また、本技術においても既築家屋では屋根材そのものを取り替える必要が生じるので、部材の所要寸法精度は高いものが必要であり、柔軟な適用が困難である。
【００１４】
さらに、特許文献３記載の先行技術にあっては、気密性を目的としたアルミニュウム被覆断熱ボードであり、アルミニュウム被覆を硬質ウレタンフォーム室内面側に接触させて貼っているために、外部からの放射入熱と接触伝熱の入熱は殆んど遮断できず、また、特に部材の所要寸法精度は高いものが必要で、可撓性が乏しく、施工に技術と時間を要し、また、既築家屋や工場や倉庫建物への適用はできない等の問題点がある。
【００１５】
又、特許文献４記載の先行技術にあっては、起立片の折り目のみ（左右で逆折り）が必要で、かつ、表裏シートと同時位置決めをしないから接着が必要になり、生産性が悪いし、熱溶着法の適用が困難であり、高価になる。
さらに、板状には吊るせるが、自由に折り畳めないため、既設家屋では天井裏へ点検口から持ち込むことができず、天井施工ができない。
【００１６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、主として屋根裏断熱構造に適用する断熱構造体であって、効果の高い簡易な屋根断熱工法で、安価に迅速に施工でき、遮熱性能が長期維持できる断熱構造体を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の断熱構造体（請求項１）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、該複数層シートの周辺の一部を閉じた構成とした。
ここで、複数層とは、２層以上であればよく、多層を含む。
【００１８】
又、本発明の断熱構造体（請求項２）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として３層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、複数層シートを構成する上層シートと内層シートと下層シート同士を同一箇所で接合した構成とした。
【００１９】
又、本発明の断熱構造体（請求項３）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、複数層シートを構成する上層シートと下層シートを接合ライン方向にずらして、その端縁をシート内外位置にずらすように、上層シートと下層シート同士を接合した構成とした。
【００２０】
又、本発明の断熱構造体（請求項４）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として３層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止させ、かつ複数層シートの上層シートと下層シートを接合ライン方向にずらして、その端縁をシート内外位置にずらすと共に、その内方位置にずれた端縁に内層シートの端縁を一致又は内方にずらすようにして、上層シートと内層シートと下層シート同士を同一箇所で接合した構成とした。
【００２１】
又、本発明の断熱構造体（請求項５）は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の断熱構造体において、シート間に空隙を作る手段として設けた支持材が、骨組み体の組み立て構造で形成されている態様とした。
ここで、組み立て構造で形成された骨組み体とは、遮熱マットとは別体であって、複数の骨組材を組み合わせたり、開閉したりして組み立てるものをいう。
【００２２】
又、本発明の断熱構造体（請求項５）は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の断熱構造体において、複数層の各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材が、骨組み体を一体に枠組みした支持枠で形成されている態様とした。
【００２３】
又、本発明の断熱構造体（請求項７）は、
上板材と下板材の間に空隙が形成された箱体又は筒体に形成され、少なくとも前記下板材の内面が、低放射率面に形成されている構成とした。
【００２４】
本発明者らの調査・研究の結果では、瓦等の不透明屋根材を介しても屋根材から室内に流入する太陽入熱は放射入熱が圧倒的に大きく、例えば、１時間当り１０回の強制屋根裏換気を行っても、空気層流動による伝熱量と放射伝熱量の比は、夏期の正午では約１対４である。
このことから、放射率の低いシートを屋根材下面に非接触で挿入することで放射伝熱量を少なくし、支持部以外は接触熱伝導がなく、入熱の大半の遮断を可能にしたものである。
【００２５】
特に、夏場の室温上昇対策では屋根からの入熱抑制、それも放射熱の抑制が最も有効であるが、安価に放射熱を防ぐ断熱構造が実現できていなかった。
本発明は、屋根直下での低放射率マットを座布団を敷く要領で天井裏に敷設し、安価に、かつ、家屋の夏場の室温上昇対策が実施可能である。また、軽くて柔軟性のあるマット状であり、既存の家屋に後施工することも容易である。
【００２６】
屋根裏断熱工事は狭いうえに障害物が多くあり、時としては高所作業となるので、施工する素材が軽く、寸法許容精度が大きいもの、折り畳んだり皺を生じさせて施工できるなど施工自由度が高く、狭い空間への搬入と広い面積への取り付けが容易で、低い寸法精度で施工しても遮熱性能が低下しないものであることが、非常に重要で、さらに気中の埃が多い環境での長期遮熱性能維持も重要であり、本発明はこれを可能にしたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
マット状に成型することが可能な本発明の断熱構造体（以下遮熱マットと称する）は、天井材上に該遮熱マットを並べて敷設するので、入熱側固体である屋根材と遮熱マット間に空気層が介在して接触伝熱は生じず、また、表面の放射率が低く、かつ、シート同士にも間隙を持たせた複数層のシートとなっているので、遮熱マットの下層面を形成する低放射率シートの反射効果も有効に生きて、高い遮熱性能を発揮する。
特に、遮熱マットの下層シート内表面は、上層シートおよび端部の一部が閉じられて、周囲の塵埃から保護されているので、その表面に塵埃が蓄積することがなく、長期に渡り低放射率性能を維持でき、この面の性能が高ければ、遮熱マット一貫熱抵抗も高い断熱性能を維持できる。
【００２８】
つまり、低放射率のシート挿入は複数層になるほどその効果は高くなり、さらに、シート間の端部を袋状に閉じ、シート間に埃が入らないようにすれば、２層目以降のシート表面は埃堆積による経時劣化が殆ど生じず、シート全体の高い遮熱性能が維持できる。
【００２９】
屋根材と遮熱マット、および、遮熱マットを構成する低放射率シート同士の直接接触を避けるのは、低放射率材の殆んどは金属系の材料であり、金属系材は熱伝導率が高いので、接触すると接触伝熱で多くの熱量がシートを貫通するためである。なお、天井材と遮熱マットの下層シートは接触するが、遮熱マットが軽量化されているので、接触面圧が低く、接触熱伝導は小さく抑えられる。
もちろん、遮熱マットの上面だけでなく、スペーサーなどで遮熱マットを下面も空隙を持つ状態で敷設すればより好ましい。
【００３０】
以上の構成で、要は低放射率シート同士の接触熱伝導を少なくする構成とすることが重要で、シート間に空気層があれば非常に高い伝導熱抵抗を持つが、遮熱マットの低放射率シートとの実接触量が少ないファイバーウールなどの断熱素材を遮熱マットの上下シート間に入れるのも有効である。
【００３１】
低放射率シートの表面部材は、放射熱遮断の効果が期待できるものであればなんでも良く、アルミニュウム、銅などの金属系のフィルムや、これらの片を混入した塗装面や蒸着面でも良いが、光沢を持たせた面とすることが最も好ましい。また、放射率は好ましくは０．５以下、さらには０．３以下で小さいほど好ましく、さらに、前記シートの屋根に対応する側の面の放射率が、該シートの裏面より低い放射率とすることが最も好ましい。
さらに、前記低放射率シートを一層でなく、多層に該シート間同士に空隙を設けて遮熱マットを形成するほど断熱効果は高くなり、かつ、多層にしたシートの少なくとも片側端部を閉じて、シート間への空気の流入を無くせば、気中の埃の内部堆積、つまり、その層の放射率低下が防止でき、埃の多い環境においてもシート全体の遮熱性能として、ほぼ初期性能の維持が可能となる。
【００３２】
【実施例】
以下説明を容易にするために、図を用いて実施例を示す。
図１は遮熱マット（断熱構造体）の施工例を示す概略図、図２は低放射率シートの断面図、図３は遮熱マットの斜視図、図４は複数層シートの各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材を示す斜視図、図５は遮熱マットを連結した状態の断面図である。
【００３３】
遮熱マット１は、図１に示すように、これを建物の天井板９０の上面に敷き詰める状態で、屋根材９１との間に空隙９２を設けるように敷設している。なお、遮熱マット１を屋根裏面の垂木に取り付けて、屋根裏面と平行に敷設することもできる。
【００３４】
遮熱マット１は、低放射率の上層シート１ａと下層シート１ｂ同士を熱溶着により接合して、外皮としてのシートの周辺の一部を閉じることによって複数層（２層）の筒状に形成され、図３に示すように、一側上縁及び他側下縁に形成した張出片１０，１０において接合１４されている。このような張出片１０，１０を形成すると、遮熱マット１，１を連結状態に敷設する際に、図５に示すように、隣り合う遮熱マット１，１同士の継ぎ目を張出片１０，１０で覆うことができ、隙間なく遮熱マット１を敷設することができ、これにより、遮熱マット１による天井板９０上面や屋根裏面の被覆率を向上させて遮熱性を向上できるし、又、張出片１０の張出寸法によって遮熱マット１の配設位置に自由度が得られ、施工性を向上させることができる。
なお、遮熱マット１の正面及び背面の開口部からの埃流入防止のため、この開口部を縫合する、つまり四周を縫合して内部に隙間Ｓのある袋状とすることが最も好ましい。このほか、開口部を上層シート１ａから垂らしたスカート片１１によって覆うようにしてもよい。
【００３５】
下層シート１ｂは、図２で示すように、ガラス繊維で織られた丈夫な基布（母材）１２に、上面にアルミ箔１３を貼付して、表面放射率が０．２、裏面放射率が０．９程度のシートとなっている。
上記のように、遮熱マット１を複数層（２層）の袋状に形成したので、埃を堆積することのない下層シート１ｂの低放射効果を長期に渡り持続させ、遮熱マット１全体の効果としても殆ど初期の遮熱性能を維持できる。
なお、低放射面上への埃の堆積防止が重要なので、遮熱マット１の下層シート１ｂは、袋空間となる空隙Ｓの内側、つまり、内面側（上面）を低放射率面とする。
また、太陽熱の入熱側の放射率を低くすることが肝要なので、上層シート１ａも低放射率シートとし、放射率が０．９に近い基布１２の繊維剥出面でなく、アルミ箔１３が貼付された面を屋根面方向、つまり、上面にして敷設することが好ましい。
又、遮熱マット１の上面側に低摩擦材のコーティング、および／または、低摩擦化処理を施し、また、清掃容易化手段を設けることも有効である。
遮熱マット１は規格品寸法として、取り扱い容易で、軽量なものをなるべく隙間なく敷きつめる方が好ましいが、規格品寸法に限定されるものではない。
【００３６】
図３及び図４で示す支持材３０は、上層シート１ａと下層シート１ｂの間に着脱可能に挿入させて、この支持材３０で各シート１ａ，１ｂを支持させることにより、該上層シート１ａと下層シート１ｂの間に空隙Ｓを形成させるもので、骨組み体の組み立て構造で形成されている。
この支持材３０は、中央部分に切欠部３０ａを形成した２枚の骨組板材３０ｂを、前記切欠部３０ａで交叉させるように組み合わせて、平面十字状に組み立てるようになっている。
【００３７】
以下、支持材の他の実施例を図６〜図１１により説明する。なお、以下の各支持材は、シート間に着脱可能に介在させるように形成されている。
図６で示す支持材３１は、４枚の骨組板材３１ａを、両端部分に形成した切欠部で交叉させるように組み合わせて、平面井桁状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。
【００３８】
図７で示す支持材４１は、対向２枚の板材４１ａと、対向２枚の弾性板４１ｂとによる４枚の骨組板材で平面井桁状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。この場合の組み立て構造は、板材４１ａの上縁及び下縁に形成した切欠部４１ｃに、弾性板４１ｂの端部に突設した上下の突起４１ｄを係止させるようになっている。
従って、前記弾性板４１ｂを図７で示すように撓ませた状態で、遮熱マット１の空隙に差し込めば、この弾性板４１ｂが復元することによる反発力で遮熱マット１のシートを緊張状態に張らせることができ、シートの弛みを防止できる。
【００３９】
図８で示す支持材３２は、針金等の線材の両端部にＬ字状の脚部３２ａを下向きに屈曲させた２本の骨組線材３２ｂを、一方の骨組線材３２ｂの中央部に形成した環状部３２ｃに他方の骨組線材３２ｂを挿通して開閉可能に交叉させることで、平面十字状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。なお、３２ｄはストッパで、骨組線材３２ｂを十字状の組み立て状態に保持させるためのものである。
【００４０】
図９で示す支持材３３は、プレスによりねじり成型した平板の両端部に脚部３３ａを下向きに屈曲させた２本の骨組板材３３ｂを、中央部で軸着して開閉可能に交叉させることで、平面十字状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。なお、骨組板材３３ｂの脚部３３ａ下端は、屋根材との接触面積を少なくさせるために、円弧状に折り返し屈曲させている。
【００４１】
図１０で示す支持材３４は、２本の骨組棒材３４ａを、中央部で軸着して開閉可能に交叉させることで、側面Ｘ字状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。なお、３４ｂはストッパ、両骨組棒材３４ａをＸ字状の組み立て状態に保持させるためのものである。
【００４２】
図１１で示す支持材４０は、骨組み体を一体に枠組みした支持枠４０ａで形成した場合の例で、骨組み体としての板材４０ｂを方形の支持枠に一体に枠組みしたものである。
そして、この支持枠４０ａを予め用意しておき、これを上層シート１ａと下層シート１ｂの間に着脱可能に入れるようにしている。
なお、枠形状としては、方形以外に、円形、井桁形、はしご形状等にすることができるし、骨組み体についても、プラスチック板、板紙等の板材に限らず、針金等の線材や棒材を用いて、立体的な枠（例えば、籠体）に形成してもよい。
【００４３】
なお、上層シート１ａと下層シート１ｂの間の空隙Ｓへの埃の進入と堆積を防止するため、シート同士を閉じる方法として、前記図１０の両端の右端のように、上層シート１ａと下層シート１ｂの端部を接合するようにしており、このシート同士を接合する方法は、これらに限定されるものではない。また、埃進入防止が目的なので、密閉度の高い接合は不要である。
【００４４】
遮熱マット内の空間を生じせしめる支持材を着脱可能とする効果は、分解して輸送と保管ができるし、場所をとらず、また施工のための持ち込みが容易にできるからである。遮熱マットの中は空気なので、常に膨らましておく必要はなく、施工現場でマット内の空間を、容易に形成できるようにすることの効果は大きい。
又、支持材を組み立て構造とすることにより、分解して輸送と保管ができるようになる。
なお、支持材を介在させると、この支持材で熱伝導が生じるが、それがシート全体に占める面積率は大きくなく、断熱性能の部分低下によるシート全体の熱遮断性能の低下は大きな問題とならない。
【００４５】
次に、図１２は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
この遮熱マット１は、上層シート１ａ、２枚の内層シート１ｃ，１ｃ、下層シート１ｂで４層に形成したもので、前記各層のシート間に棒状の支持材４３を着脱可能に挿入することでシート間に空隙Ｓを形成させて、シート同士の面接触を防止させている。
この場合、上層シート１ａ、内層シート１ｃ，１ｃ、下層シート１ｂは、それぞれ一側上縁及び他側下縁に張出片１０，１０が形成され、この張出片１０，１０において同一箇所で接合１４されている。
このように形成すると、遮熱マット１が３層以上の多層であっても、支持材４３を挿入しない状態ではフラットに折り畳むことができ、保管や運搬に便利になる。
【００４６】
次に、図１３は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
この遮熱マット１は、上層シート１ａ、内層シート１ｃ、下層シート１ｂで３層に形成したもので、前記各シート間に棒状の支持材４３を着脱可能に挿入することでシート間に空隙Ｓを形成させて、シート同士の面接触を防止させている。
【００４７】
次に、図１４は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
この遮熱マット１は、上層シート１ａと下層シート１ｂで２層に形成し、この上層シートと下層シートを接合ライン方向（矢印Ａ方向）にオフセット量Ｔ分ずらして、その端縁１ａ−１，１ｂ−１をシート内外位置にずらすように、上層シート１ａと下層シート１ｂを同一箇所で接合１４している。
このように、端縁１ａ−１，１ｂ−１をシート内外位置にずらすと、遮熱マット１を矢印Ａ方向に継ぎ足していく際に、隣り合う遮熱マット１，１上層シート１ａと下層シート１ｂを重ね合わせて、継ぎ目を覆うことができ、隙間なく遮熱マット１を敷設することができる。
【００４８】
又、図１５は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。この遮熱マット１は、上層シート１ａ、内層シート１ｃ、下層シート１ｂで３層に形成し、上層シート１ａと下層シート１ｂを接合ライン方向（矢印Ａ方向）にオフセット量Ｔ分ずらして、その端縁１ａ−１，１ｂ−１をシート内外位置にずらすと共に、その内方位置にずれた上層シート１ａの端縁１ａ−１に内層シート１ｃの端縁１ｃ−１を一致又は内方にずらすようにして、上層シート１ａと内層シート１ｃと下層シート１ｂ同士を同一箇所で接合１４している。これにより、遮熱マット１を矢印Ａ方向に継ぎ足していく際に、内層シート１ｃの端部が邪魔にならない。
【００４９】
又、図１６は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。この遮熱マット１は、前記図１５と同様に、内方位置にずれた上層シート１ａの端縁１ａ−１に内層シート１ｃの端縁１ｃ−１を一致又は内方にずらすようにして、上層シート１ａと内層シート１ｃと下層シート１ｂ同士を同一箇所で接合１４したものであるが、この場合、内層シート１ｃの端部に切り込み１５，１５を形成して、端縁１ｃ−１からスカート片１６を垂らすようにして、遮熱マット１を矢印Ａ方向に継ぎ足していく際に、内層シート１ｃの端部が邪魔にならないようにしている。
【００５０】
次に、図１７に本実施例での遮熱効果を示す。
瓦屋根の一般家屋で、夏期の正午における遮熱効果を示したもので、室内換気量は１０回、室内を２５℃で空調している時の遮熱データである。
瓦と野地板および９ｍｍの石膏ボード天井のみでは、室内の天井面温度が３９℃であったものが、新品の遮熱マット（放射率が上層シート面も下層シート面も０．１５）を敷設すると（図１７の一番右データ）、室内の天井温度が２９℃まで低下した（遮熱マット敷設で１０℃の低減効果）。
埃が上面に堆積した遮熱マットでも、これを敷設すると（図１７の右から２番目のデータ）、室内の天井温度が３０℃まで低下した（埃あり遮熱マット敷設で９℃の低減効果）。
なお、図１７の左から２番目に５０ｍｍ厚みの断熱ファイバー敷設での断熱効果を示すが、埃あり遮熱シートにおいても、これ以上の断熱効果があることを示している。
【００５１】
このように、挿入シートの少なくとも１つの層が長期に渡って低放射率であることが重要で、シートの厚みは殆んど遮熱効果に影響を及ぼさず、遮熱マットを構成する少なくとも１つのシート上面側の埃堆積を防止して、低放射率を維持できれば、長期に安定して室内への入熱を大きく低減できる。
【００５２】
遮熱マットを構成する低放射率シート間の隙間を作る構造は、本事例での説明以外の方法でも可能であり、本実施例に限定されるものではない。
【００５３】
また、遮熱マットを構成する低放射率シート母材は特に材質の制限はないが、合成樹脂や紙を用いることができる。ただ、条件によっては１００℃近くまで温度が上がるので、この場合は耐熱性に配慮した材質の選定が必要である。シートの低放射率化はアルミペイント塗布による方法が最も簡単であるが、より低放射率化を狙って、アルミの箔を表層に貼っても良いし、亜鉛や銅、チタンなどいろいろな金属によっても用途に応じた低放射率化が可能である。
【００５４】
次に、図１８は本発明の断熱構造体の他例である遮熱箱体を示す断面図である。
この遮熱箱体５は、下板材５０の周囲を立壁５１で囲んだ箱本体５ａと、上板材５２の周囲を垂壁５３で囲んだ蓋体５ｂで形成され、この蓋体５ｂを箱本体５ａに被せることで、上板材５２と下板材５０の間に空隙５４を形成させるようになっている。
そして、前記箱本体５ａの下板材５０の内面（上面）が低放射率面に形成されている。
この遮熱箱体５は、例えば、図１の施工例と同様に、これを建物の天井板の上面（又は屋根裏面）に敷き詰める状態で、屋根材との間に空隙を設けるように敷設して使用するものである。
従って、内部に空隙５４を形成したので、下板材５０の内面に形成した低放射率面による反射効果を有効に生して、高い遮熱性能を発揮することができるし、箱体であるため、内部が周囲の塵埃から保護され、低放射率面の表面に塵埃が堆積することがなく、長期に渡り低放射率性能を維持できる。
なお、この例では、蓋体５ｂを箱本体５ａに被せる、いわゆる弁当箱構造の遮熱箱体を示したが、下板材と上板材の全周囲を周壁で完全に閉鎖して、内部に空隙を形成した密閉箱に形成してもよい。
又、箱本体５ａの立壁５１或いは蓋体５ｂの垂壁５３のいずれかを省いたような箱体に形成してもよい。
【００５５】
又、図１９は本発明の断熱構造体の他例である遮熱筒体を示す断面図である。この遮熱筒体６は、下板材６０と下板材６１の両側面を壁体６２で塞いだ横向きの扁平筒体６ａに形成されたもので、上板材６１と下板材６０の間に空隙６３が形成されると共に、下板材６０の内面（上面が）が低放射率面に形成されている。
【００５６】
なお、本発明の断熱構造体は、一般家屋の屋根裏断熱への適用に限られるものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、軽量小型化できる本発明の断熱構造体を用いれば、障害物が多くあり、時としては高所作業となる屋根裏断熱工事の安全性や作業性が向上し、折りたたんで施工搬入できるので、施工自由度が高く、狭い空間への搬入と広い面積への容易な取り付けが可能で、迅速で効果の高い断熱が実施できる。
特に、夏場の室温上昇対策が安価に、かつ、容易に実施可能で、塵埃の多い環境で使用し、気中の埃が時の経過と共に遮熱マット上に堆積し、マット表面の放射率を低下させても、遮熱マットの下層シートには埃堆積が生じないので、全体としての初期遮熱性能を維持でき、劣化も少なく、また、既存の家屋に断熱後施工することも容易になる等の利点もある。
【００５８】
このように、本発明によれば、特に冷房負荷の低減に非常に有効な夏季の日中の断熱が、簡易、かつ安全で安価に達成でき、また、地球環境を守るために重要テーマとなっている住宅の高断熱化による省エネルギーに大きく貢献できるものである。
【００５９】
特に、本発明では、複数層シートは、シート同士を接合するだけであるため、接合が容易であり、簡単かつ安価に製作することができる。さらに、シートを合成樹脂で形成すると、シート同士を熱溶着によって接合することができ、製作が容易である。
又、シート間に支持材を着脱可能に介在させたので、支持材を取り外せば運搬時や屋根裏に持ち込む際にコンパクトに折り畳むことができるし、支持材をシート間に挿入して取り付けるだけでシート間に空隙を形成させることができ、遮熱効果を向上させながらせ施工性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遮熱マット（断熱構造体）の施工例を示す概略図である。
【図２】低放射率シートの断面図である。
【図３】遮熱マットの斜視図である。
【図４】複数層シートの各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材を示す斜視図である。
【図５】遮熱マットを連結した状態の断面図である。
【図６】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図８】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図９】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１０】支持材の他の実施例を示す正面図である。
【図１１】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１７】遮熱マットの遮熱効果を示す図である。
【図１８】本発明の断熱構造体の他例である遮熱箱体を示す斜視図である。
【図１９】本発明の断熱構造体の他例である遮熱筒体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 遮熱マット（断熱構造体）
１ａ 上層シート
１ａ−１ 端縁
１ｂ 下層シート
１ｂ−１ 端縁
１ｃ 内層シート
１ｃ−１ 端縁
１ｄ 内層シート
１０ 張出片
１１ スカート片
１２ 基布
１３ アルミ箔
１４ 接合部
１５ 切り込み
１６ スカート片
３０ 支持材
３０ａ 切欠部
３０ｂ 骨組板材
３１ 支持材
３１ａ 骨組板材
３２ａ 脚部
３２ｃ 環状部
３２ｂ 骨組線材
３３ 支持材
３３ａ 脚部
３３ｂ 骨組板材
３４ 支持材
３４ａ 骨組棒材
４０ 支持材
４０ａ 支持枠
４０ｂ 板材
４１ 支持材
４１ａ 板材
４１ｂ 弾性板
４１ｃ 切欠部
４１ｄ 突起
４３ 支持材
５ 遮熱箱体（断熱構造体）
５ａ 箱本体
５ｂ 蓋体
５０ 下板材
５１ 立壁
５２ 上板材
５３ 垂壁
５４ 空隙
６ 遮熱筒体（断熱構造体）
６ａ 扁平筒体
６０ 下板材
６１ 下板材
６２ 壁体
６３ 空隙
９０ 天井板
９１ 屋根材
９２ 空隙
Ｓ 隙間
Ｔ オフセット量
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽により加熱された家屋外殻からの熱が、直接もしくは内装材を介して室内へ伝達することを抑制する構造に関するもので、特に、既築の構造物への適用も可能な、主に放射伝熱による室内への入熱の低減をなす断熱構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、省エネルギーの観点から住宅の断熱化が重要となってきている。断熱対象となる部位は、屋根、壁、床などが考えられるが、特に夏季の日中の屋根断熱が室内温度の低減には有効であり、以下、理解を容易にするために、家屋外殻からの入熱の内、大半を占める屋根からの断熱に的を絞って説明する。
【０００３】
従来、断熱材に工夫を凝らすことで断熱性能を上げることが盛んに開発されてきた。
古くから用いられている方法として、天井板の上にグラスウールなどで形成された断熱材を敷設する方法がよく用いられている（先行技術１）。
【０００４】
また、屋根断熱を目的として、セメント系板材に断熱材と反射材を積層して断熱性に優れた屋根材とした技術がある（特許文献１参照）。
【０００５】
さらに、壁や屋根パネル裏面に断熱材を貼り、前記断熱材を覆うシートを内面に隙間を持たせて設けて鉛直方向に繋がる空間を作り、外部からの断熱と空気温度差による前記空間でのトンネル効果気流による冷却を狙った技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
また、壁から屋根に連なる高気密のアルミニュウム被覆断熱ボードを外壁および屋根との間に通気層を形成するように設けて、家屋の外郭を二重壁構造とする高気密高断熱家屋の提案がされている（特許文献３参照）。
【０００７】
又、アルミ箔やアルミ蒸着を積層したシートを複数層重ね、起立片でシート間に空間通気層を作り、断熱を行うようにした技術が知られている（特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３０３０４２９号公報
【特許文献２】
特開平９−１５８３５３号公報
【特許文献３】
登録実用新案第３００９５１２号公報
【特許文献４】
特許第３２２７１４０号公報
【０００９】
先行技術１は非常によく用いられているが、微細ファイバーを用いるため、どうしても肌を刺すチカチカ感や繊維の飛散の惧れがあり、また、輻射熱に対しては遮熱性が十分ではない。
【００１０】
また、前記特許文献記載の先行技術は、いずれも、まず固体の伝導熱抵抗を増すことを主体に、厚みのある断熱性の高いボード状断熱材を主材として単品面材を構成し、この単品面材を連ねたり、重ねたりして全面としての断熱層を形成するもので、部材の柔軟性がないので、敷設に際し単品面材の寸法がぴったり合う必要があり、施工に時間を要し、特に既築家屋に後施工として適用することは難しい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、既存の屋根断熱技術は、伝導による入熱抵抗を上げることに主体をおいているので、断熱材板厚が厚くて施工の簡便性に乏しく、部材は所要寸法精度の高いものを必要とし、また、断熱材と直接接触する構成としているため、十分な熱遮断が達成できていないなどの問題点があった。
【００１２】
つまり、特許文献１記載の先行技術にあっては、セメント系板材に熱伝導係数の高い金属反射板を接触積層して屋根材としているために、多量の熱量が接触熱伝導で貫通し、また、既築家屋では屋根材全てを取り替える必要があり、柔軟な適用が困難である等の問題点がある。
【００１３】
また、特許文献２記載の先行技術にあっては、自然通気による抜熱を行う構造としているため、入熱量の大半を占める放射熱対策がなされておらず、また、本技術においても既築家屋では屋根材そのものを取り替える必要が生じるので、部材の所要寸法精度は高いものが必要であり、柔軟な適用が困難である。
【００１４】
さらに、特許文献３記載の先行技術にあっては、気密性を目的としたアルミニュウム被覆断熱ボードであり、アルミニュウム被覆を硬質ウレタンフォーム室内面側に接触させて貼っているために、外部からの放射入熱と接触伝熱の入熱は殆んど遮断できず、また、特に部材の所要寸法精度は高いものが必要で、可撓性が乏しく、施工に技術と時間を要し、また、既築家屋や工場や倉庫建物への適用はできない等の問題点がある。
【００１５】
又、特許文献４記載の先行技術にあっては、起立片の折り目のみ（左右で逆折り）が必要で、かつ、表裏シートと同時位置決めをしないから接着が必要になり、生産性が悪いし、熱溶着法の適用が困難であり、高価になる。
さらに、板状には吊るせるが、自由に折り畳めないため、既設家屋では天井裏へ点検口から持ち込むことができず、天井施工ができない。
【００１６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、主として屋根裏断熱構造に適用する断熱構造体であって、効果の高い簡易な屋根断熱工法で、安価に迅速に施工でき、遮熱性能が長期維持できる断熱構造体を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の断熱構造体（請求項１）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、該複数層シートの周辺の一部を閉じた構成とした。
ここで、複数層とは、２層以上であればよく、多層を含む。
【００１８】
又、本発明の断熱構造体（請求項２）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として３層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、複数層シートを構成する上層シートと内層シートと下層シート同士を同一箇所で接合した構成とした。
【００１９】
又、本発明の断熱構造体（請求項３）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、複数層シートを構成する上層シートと下層シートを接合ライン方向にずらして、その端縁をシート内外位置にずらすように、上層シートと下層シート同士を接合した構成とした。
【００２０】
又、本発明の断熱構造体（請求項４）は、
少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として３層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止させ、かつ複数層シートの上層シートと下層シートを接合ライン方向にずらして、その端縁をシート内外位置にずらすと共に、その内方位置にずれた端縁に内層シートの端縁を一致又は内方にずらすようにして、上層シートと内層シートと下層シート同士を同一箇所で接合した構成とした。
【００２１】
又、本発明の断熱構造体（請求項５）は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の断熱構造体において、シート間に空隙を作る手段として設けた支持材が、骨組み体の組み立て構造で形成されている態様とした。
ここで、組み立て構造で形成された骨組み体とは、遮熱マットとは別体であって、複数の骨組材を組み合わせたり、開閉したりして組み立てるものをいう。
【００２２】
又、本発明の断熱構造体（請求項５）は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の断熱構造体において、複数層の各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材が、骨組み体を一体に枠組みした支持枠で形成されている態様とした。
【００２３】
又、本発明の断熱構造体（請求項７）は、
上板材と下板材の間に空隙が形成された箱体又は筒体に形成され、少なくとも前記下板材の内面が、低放射率面に形成されている構成とした。
【００２４】
本発明者らの調査・研究の結果では、瓦等の不透明屋根材を介しても屋根材から室内に流入する太陽入熱は放射入熱が圧倒的に大きく、例えば、１時間当り１０回の強制屋根裏換気を行っても、空気層流動による伝熱量と放射伝熱量の比は、夏期の正午では約１対４である。
このことから、放射率の低いシートを屋根材下面に非接触で挿入することで放射伝熱量を少なくし、支持部以外は接触熱伝導がなく、入熱の大半の遮断を可能にしたものである。
【００２５】
特に、夏場の室温上昇対策では屋根からの入熱抑制、それも放射熱の抑制が最も有効であるが、安価に放射熱を防ぐ断熱構造が実現できていなかった。
本発明は、屋根直下での低放射率マットを座布団を敷く要領で天井裏に敷設し、安価に、かつ、家屋の夏場の室温上昇対策が実施可能である。また、軽くて柔軟性のあるマット状であり、既存の家屋に後施工することも容易である。
【００２６】
屋根裏断熱工事は狭いうえに障害物が多くあり、時としては高所作業となるので、施工する素材が軽く、寸法許容精度が大きいもの、折り畳んだり皺を生じさせて施工できるなど施工自由度が高く、狭い空間への搬入と広い面積への取り付けが容易で、低い寸法精度で施工しても遮熱性能が低下しないものであることが、非常に重要で、さらに気中の埃が多い環境での長期遮熱性能維持も重要であり、本発明はこれを可能にしたものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
マット状に成型することが可能な本発明の断熱構造体（以下遮熱マットと称する）は、天井材上に該遮熱マットを並べて敷設するので、入熱側固体である屋根材と遮熱マット間に空気層が介在して接触伝熱は生じず、また、表面の放射率が低く、かつ、シート同士にも間隙を持たせた複数層のシートとなっているので、遮熱マットの下層面を形成する低放射率シートの反射効果も有効に生きて、高い遮熱性能を発揮する。
特に、遮熱マットの下層シート内表面は、上層シートおよび端部の一部が閉じられて、周囲の塵埃から保護されているので、その表面に塵埃が蓄積することがなく、長期に渡り低放射率性能を維持でき、この面の性能が高ければ、遮熱マット一貫熱抵抗も高い断熱性能を維持できる。
【００２８】
つまり、低放射率のシート挿入は複数層になるほどその効果は高くなり、さらに、シート間の端部を袋状に閉じ、シート間に埃が入らないようにすれば、２層目以降のシート表面は埃堆積による経時劣化が殆ど生じず、シート全体の高い遮熱性能が維持できる。
【００２９】
屋根材と遮熱マット、および、遮熱マットを構成する低放射率シート同士の直接接触を避けるのは、低放射率材の殆んどは金属系の材料であり、金属系材は熱伝導率が高いので、接触すると接触伝熱で多くの熱量がシートを貫通するためである。なお、天井材と遮熱マットの下層シートは接触するが、遮熱マットが軽量化されているので、接触面圧が低く、接触熱伝導は小さく抑えられる。
もちろん、遮熱マットの上面だけでなく、スペーサーなどで遮熱マットを下面も空隙を持つ状態で敷設すればより好ましい。
【００３０】
以上の構成で、要は低放射率シート同士の接触熱伝導を少なくする構成とすることが重要で、シート間に空気層があれば非常に高い伝導熱抵抗を持つが、遮熱マットの低放射率シートとの実接触量が少ないファイバーウールなどの断熱素材を遮熱マットの上下シート間に入れるのも有効である。
【００３１】
低放射率シートの表面部材は、放射熱遮断の効果が期待できるものであればなんでも良く、アルミニュウム、銅などの金属系のフィルムや、これらの片を混入した塗装面や蒸着面でも良いが、光沢を持たせた面とすることが最も好ましい。また、放射率は好ましくは０．５以下、さらには０．３以下で小さいほど好ましく、さらに、前記シートの屋根に対応する側の面の放射率が、該シートの裏面より低い放射率とすることが最も好ましい。
さらに、前記低放射率シートを一層でなく、多層に該シート間同士に空隙を設けて遮熱マットを形成するほど断熱効果は高くなり、かつ、多層にしたシートの少なくとも片側端部を閉じて、シート間への空気の流入を無くせば、気中の埃の内部堆積、つまり、その層の放射率低下が防止でき、埃の多い環境においてもシート全体の遮熱性能として、ほぼ初期性能の維持が可能となる。
【００３２】
【実施例】
以下説明を容易にするために、図を用いて実施例を示す。
図１は遮熱マット（断熱構造体）の施工例を示す概略図、図２は低放射率シートの断面図、図３は遮熱マットの斜視図、図４は複数層シートの各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材を示す斜視図、図５は遮熱マットを連結した状態の断面図である。
【００３３】
遮熱マット１は、図１に示すように、これを建物の天井板９０の上面に敷き詰める状態で、屋根材９１との間に空隙９２を設けるように敷設している。なお、遮熱マット１を屋根裏面の垂木に取り付けて、屋根裏面と平行に敷設することもできる。
【００３４】
遮熱マット１は、低放射率の上層シート１ａと下層シート１ｂ同士を熱溶着により接合して、外皮としてのシートの周辺の一部を閉じることによって複数層（２層）の筒状に形成され、図３に示すように、一側上縁及び他側下縁に形成した張出片１０，１０において接合１４されている。このような張出片１０，１０を形成すると、遮熱マット１，１を連結状態に敷設する際に、図５に示すように、隣り合う遮熱マット１，１同士の継ぎ目を張出片１０，１０で覆うことができ、隙間なく遮熱マット１を敷設することができ、これにより、遮熱マット１による天井板９０上面や屋根裏面の被覆率を向上させて遮熱性を向上できるし、又、張出片１０の張出寸法によって遮熱マット１の配設位置に自由度が得られ、施工性を向上させることができる。
なお、遮熱マット１の正面及び背面の開口部からの埃流入防止のため、この開口部を縫合する、つまり四周を縫合して内部に隙間Ｓのある袋状とすることが最も好ましい。このほか、開口部を上層シート１ａから垂らしたスカート片１１によって覆うようにしてもよい。
【００３５】
下層シート１ｂは、図２で示すように、ガラス繊維で織られた丈夫な基布（母材）１２に、上面にアルミ箔１３を貼付して、表面放射率が０．２、裏面放射率が０．９程度のシートとなっている。
上記のように、遮熱マット１を複数層（２層）の袋状に形成したので、埃を堆積することのない下層シート１ｂの低放射効果を長期に渡り持続させ、遮熱マット１全体の効果としても殆ど初期の遮熱性能を維持できる。
なお、低放射面上への埃の堆積防止が重要なので、遮熱マット１の下層シート１ｂは、袋空間となる空隙Ｓの内側、つまり、内面側（上面）を低放射率面とする。
また、太陽熱の入熱側の放射率を低くすることが肝要なので、上層シート１ａも低放射率シートとし、放射率が０．９に近い基布１２の繊維剥出面でなく、アルミ箔１３が貼付された面を屋根面方向、つまり、上面にして敷設することが好ましい。
又、遮熱マット１の上面側に低摩擦材のコーティング、および／または、低摩擦化処理を施し、また、清掃容易化手段を設けることも有効である。
遮熱マット１は規格品寸法として、取り扱い容易で、軽量なものをなるべく隙間なく敷きつめる方が好ましいが、規格品寸法に限定されるものではない。
【００３６】
図３及び図４で示す支持材３０は、上層シート１ａと下層シート１ｂの間に着脱可能に挿入させて、この支持材３０で各シート１ａ，１ｂを支持させることにより、該上層シート１ａと下層シート１ｂの間に空隙Ｓを形成させるもので、骨組み体の組み立て構造で形成されている。
この支持材３０は、中央部分に切欠部３０ａを形成した２枚の骨組板材３０ｂを、前記切欠部３０ａで交叉させるように組み合わせて、平面十字状に組み立てるようになっている。
【００３７】
以下、支持材の他の実施例を図６〜図１１により説明する。なお、以下の各支持材は、シート間に着脱可能に介在させるように形成されている。
図６で示す支持材３１は、４枚の骨組板材３１ａを、両端部分に形成した切欠部で交叉させるように組み合わせて、平面井桁状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。
【００３８】
図７で示す支持材４１は、対向２枚の板材４１ａと、対向２枚の弾性板４１ｂとによる４枚の骨組板材で平面井桁状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。この場合の組み立て構造は、板材４１ａの上縁及び下縁に形成した切欠部４１ｃに、弾性板４１ｂの端部に突設した上下の突起４１ｄを係止させるようになっている。
従って、前記弾性板４１ｂを図７で示すように撓ませた状態で、遮熱マット１の空隙に差し込めば、この弾性板４１ｂが復元することによる反発力で遮熱マット１のシートを緊張状態に張らせることができ、シートの弛みを防止できる。
【００３９】
図８で示す支持材３２は、針金等の線材の両端部にＬ字状の脚部３２ａを下向きに屈曲させた２本の骨組線材３２ｂを、一方の骨組線材３２ｂの中央部に形成した環状部３２ｃに他方の骨組線材３２ｂを挿通して開閉可能に交叉させることで、平面十字状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。なお、３２ｄはストッパで、骨組線材３２ｂを十字状の組み立て状態に保持させるためのものである。
【００４０】
図９で示す支持材３３は、プレスによりねじり成型した平板の両端部に脚部３３ａを下向きに屈曲させた２本の骨組板材３３ｂを、中央部で軸着して開閉可能に交叉させることで、平面十字状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。なお、骨組板材３３ｂの脚部３３ａ下端は、屋根材との接触面積を少なくさせるために、円弧状に折り返し屈曲させている。
【００４１】
図１０で示す支持材３４は、２本の骨組棒材３４ａを、中央部で軸着して開閉可能に交叉させることで、側面Ｘ字状に組み立てるようにした組み立て構造で形成されている。なお、３４ｂはストッパ、両骨組棒材３４ａをＸ字状の組み立て状態に保持させるためのものである。
【００４２】
図１１で示す支持材４０は、骨組み体を一体に枠組みした支持枠４０ａで形成した場合の例で、骨組み体としての板材４０ｂを方形の支持枠に一体に枠組みしたものである。
そして、この支持枠４０ａを予め用意しておき、これを上層シート１ａと下層シート１ｂの間に着脱可能に入れるようにしている。
なお、枠形状としては、方形以外に、円形、井桁形、はしご形状等にすることができるし、骨組み体についても、プラスチック板、板紙等の板材に限らず、針金等の線材や棒材を用いて、立体的な枠（例えば、籠体）に形成してもよい。
【００４３】
なお、上層シート１ａと下層シート１ｂの間の空隙Ｓへの埃の進入と堆積を防止するため、シート同士を閉じる方法として、前記図１０の両端の右端のように、上層シート１ａと下層シート１ｂの端部を接合するようにしており、このシート同士を接合する方法は、これらに限定されるものではない。また、埃進入防止が目的なので、密閉度の高い接合は不要である。
【００４４】
遮熱マット内の空間を生じせしめる支持材を着脱可能とする効果は、分解して輸送と保管ができるし、場所をとらず、また施工のための持ち込みが容易にできるからである。遮熱マットの中は空気なので、常に膨らましておく必要はなく、施工現場でマット内の空間を、容易に形成できるようにすることの効果は大きい。
又、支持材を組み立て構造とすることにより、分解して輸送と保管ができるようになる。
なお、支持材を介在させると、この支持材で熱伝導が生じるが、それがシート全体に占める面積率は大きくなく、断熱性能の部分低下によるシート全体の熱遮断性能の低下は大きな問題とならない。
【００４５】
次に、図１２は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
この遮熱マット１は、上層シート１ａ、２枚の内層シート１ｃ，１ｃ、下層シート１ｂで４層に形成したもので、前記各層のシート間に棒状の支持材４３を着脱可能に挿入することでシート間に空隙Ｓを形成させて、シート同士の面接触を防止させている。
この場合、上層シート１ａ、内層シート１ｃ，１ｃ、下層シート１ｂは、それぞれ一側上縁及び他側下縁に張出片１０，１０が形成され、この張出片１０，１０において同一箇所で接合１４されている。
このように形成すると、遮熱マット１が３層以上の多層であっても、支持材４３を挿入しない状態ではフラットに折り畳むことができ、保管や運搬に便利になる。
【００４６】
次に、図１３は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
この遮熱マット１は、上層シート１ａ、内層シート１ｃ、下層シート１ｂで３層に形成したもので、前記各シート間に棒状の支持材４３を着脱可能に挿入することでシート間に空隙Ｓを形成させて、シート同士の面接触を防止させている。
【００４７】
次に、図１４は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
この遮熱マット１は、上層シート１ａと下層シート１ｂで２層に形成し、この上層シートと下層シートを接合ライン方向（矢印Ａ方向）にオフセット量Ｔ分ずらして、その端縁１ａ−１，１ｂ−１をシート内外位置にずらすように、上層シート１ａと下層シート１ｂを同一箇所で接合１４している。
このように、端縁１ａ−１，１ｂ−１をシート内外位置にずらすと、遮熱マット１を矢印Ａ方向に継ぎ足していく際に、隣り合う遮熱マット１，１上層シート１ａと下層シート１ｂを重ね合わせて、継ぎ目を覆うことができ、隙間なく遮熱マット１を敷設することができる。
【００４８】
又、図１５は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。この遮熱マット１は、上層シート１ａ、内層シート１ｃ、下層シート１ｂで３層に形成し、上層シート１ａと下層シート１ｂを接合ライン方向（矢印Ａ方向）にオフセット量Ｔ分ずらして、その端縁１ａ−１，１ｂ−１をシート内外位置にずらすと共に、その内方位置にずれた上層シート１ａの端縁１ａ−１に内層シート１ｃの端縁１ｃ−１を一致又は内方にずらすようにして、上層シート１ａと内層シート１ｃと下層シート１ｂ同士を同一箇所で接合１４している。これにより、遮熱マット１を矢印Ａ方向に継ぎ足していく際に、内層シート１ｃの端部が邪魔にならない。
【００４９】
又、図１６は本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。この遮熱マット１は、前記図１５と同様に、内方位置にずれた上層シート１ａの端縁１ａ−１に内層シート１ｃの端縁１ｃ−１を一致又は内方にずらすようにして、上層シート１ａと内層シート１ｃと下層シート１ｂ同士を同一箇所で接合１４したものであるが、この場合、内層シート１ｃの端部に切り込み１５，１５を形成して、端縁１ｃ−１からスカート片１６を垂らすようにして、遮熱マット１を矢印Ａ方向に継ぎ足していく際に、内層シート１ｃの端部が邪魔にならないようにしている。
【００５０】
次に、図１７に本実施例での遮熱効果を示す。
瓦屋根の一般家屋で、夏期の正午における遮熱効果を示したもので、室内換気量は１０回、室内を２５℃で空調している時の遮熱データである。
瓦と野地板および９ｍｍの石膏ボード天井のみでは、室内の天井面温度が３９℃であったものが、新品の遮熱マット（放射率が上層シート面も下層シート面も０．１５）を敷設すると（図１７の一番右データ）、室内の天井温度が２９℃まで低下した（遮熱マット敷設で１０℃の低減効果）。
埃が上面に堆積した遮熱マットでも、これを敷設すると（図１７の右から２番目のデータ）、室内の天井温度が３０℃まで低下した（埃あり遮熱マット敷設で９℃の低減効果）。
なお、図１７の左から２番目に５０ｍｍ厚みの断熱ファイバー敷設での断熱効果を示すが、埃あり遮熱シートにおいても、これ以上の断熱効果があることを示している。
【００５１】
このように、挿入シートの少なくとも１つの層が長期に渡って低放射率であることが重要で、シートの厚みは殆んど遮熱効果に影響を及ぼさず、遮熱マットを構成する少なくとも１つのシート上面側の埃堆積を防止して、低放射率を維持できれば、長期に安定して室内への入熱を大きく低減できる。
【００５２】
遮熱マットを構成する低放射率シート間の隙間を作る構造は、本事例での説明以外の方法でも可能であり、本実施例に限定されるものではない。
【００５３】
また、遮熱マットを構成する低放射率シート母材は特に材質の制限はないが、合成樹脂や紙を用いることができる。ただ、条件によっては１００℃近くまで温度が上がるので、この場合は耐熱性に配慮した材質の選定が必要である。シートの低放射率化はアルミペイント塗布による方法が最も簡単であるが、より低放射率化を狙って、アルミの箔を表層に貼っても良いし、亜鉛や銅、チタンなどいろいろな金属によっても用途に応じた低放射率化が可能である。
【００５４】
次に、図１８は本発明の断熱構造体の他例である遮熱箱体を示す断面図である。
この遮熱箱体５は、下板材５０の周囲を立壁５１で囲んだ箱本体５ａと、上板材５２の周囲を垂壁５３で囲んだ蓋体５ｂで形成され、この蓋体５ｂを箱本体５ａに被せることで、上板材５２と下板材５０の間に空隙５４を形成させるようになっている。
そして、前記箱本体５ａの下板材５０の内面（上面）が低放射率面に形成されている。
この遮熱箱体５は、例えば、図１の施工例と同様に、これを建物の天井板の上面（又は屋根裏面）に敷き詰める状態で、屋根材との間に空隙を設けるように敷設して使用するものである。
従って、内部に空隙５４を形成したので、下板材５０の内面に形成した低放射率面による反射効果を有効に生して、高い遮熱性能を発揮することができるし、箱体であるため、内部が周囲の塵埃から保護され、低放射率面の表面に塵埃が堆積することがなく、長期に渡り低放射率性能を維持できる。
なお、この例では、蓋体５ｂを箱本体５ａに被せる、いわゆる弁当箱構造の遮熱箱体を示したが、下板材と上板材の全周囲を周壁で完全に閉鎖して、内部に空隙を形成した密閉箱に形成してもよい。
又、箱本体５ａの立壁５１或いは蓋体５ｂの垂壁５３のいずれかを省いたような箱体に形成してもよい。
【００５５】
又、図１９は本発明の断熱構造体の他例である遮熱筒体を示す断面図である。この遮熱筒体６は、下板材６０と下板材６１の両側面を壁体６２で塞いだ横向きの扁平筒体６ａに形成されたもので、上板材６１と下板材６０の間に空隙６３が形成されると共に、下板材６０の内面（上面が）が低放射率面に形成されている。
【００５６】
なお、本発明の断熱構造体は、一般家屋の屋根裏断熱への適用に限られるものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、軽量小型化できる本発明の断熱構造体を用いれば、障害物が多くあり、時としては高所作業となる屋根裏断熱工事の安全性や作業性が向上し、折りたたんで施工搬入できるので、施工自由度が高く、狭い空間への搬入と広い面積への容易な取り付けが可能で、迅速で効果の高い断熱が実施できる。
特に、夏場の室温上昇対策が安価に、かつ、容易に実施可能で、塵埃の多い環境で使用し、気中の埃が時の経過と共に遮熱マット上に堆積し、マット表面の放射率を低下させても、遮熱マットの下層シートには埃堆積が生じないので、全体としての初期遮熱性能を維持でき、劣化も少なく、また、既存の家屋に断熱後施工することも容易になる等の利点もある。
【００５８】
このように、本発明によれば、特に冷房負荷の低減に非常に有効な夏季の日中の断熱が、簡易、かつ安全で安価に達成でき、また、地球環境を守るために重要テーマとなっている住宅の高断熱化による省エネルギーに大きく貢献できるものである。
【００５９】
特に、本発明では、複数層シートは、シート同士を接合するだけであるため、接合が容易であり、簡単かつ安価に製作することができる。さらに、シートを合成樹脂で形成すると、シート同士を熱溶着によって接合することができ、製作が容易である。
又、シート間に支持材を着脱可能に介在させたので、支持材を取り外せば運搬時や屋根裏に持ち込む際にコンパクトに折り畳むことができるし、支持材をシート間に挿入して取り付けるだけでシート間に空隙を形成させることができ、遮熱効果を向上させながらせ施工性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遮熱マット（断熱構造体）の施工例を示す概略図である。
【図２】低放射率シートの断面図である。
【図３】遮熱マットの斜視図である。
【図４】複数層シートの各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材を示す斜視図である。
【図５】遮熱マットを連結した状態の断面図である。
【図６】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図８】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図９】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１０】支持材の他の実施例を示す正面図である。
【図１１】支持材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の遮熱マット（断熱構造体）の他例を示す斜視図である。
【図１７】遮熱マットの遮熱効果を示す図である。
【図１８】本発明の断熱構造体の他例である遮熱箱体を示す斜視図である。
【図１９】本発明の断熱構造体の他例である遮熱筒体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 遮熱マット（断熱構造体）
１ａ 上層シート
１ａ−１ 端縁
１ｂ 下層シート
１ｂ−１ 端縁
１ｃ 内層シート
１ｃ−１ 端縁
１ｄ 内層シート
１０ 張出片
１１ スカート片
１２ 基布
１３ アルミ箔
１４ 接合部
１５ 切り込み
１６ スカート片
３０ 支持材
３０ａ 切欠部
３０ｂ 骨組板材
３１ 支持材
３１ａ 骨組板材
３２ａ 脚部
３２ｃ 環状部
３２ｂ 骨組線材
３３ 支持材
３３ａ 脚部
３３ｂ 骨組板材
３４ 支持材
３４ａ 骨組棒材
４０ 支持材
４０ａ 支持枠
４０ｂ 板材
４１ 支持材
４１ａ 板材
４１ｂ 弾性板
４１ｃ 切欠部
４１ｄ 突起
４３ 支持材
５ 遮熱箱体（断熱構造体）
５ａ 箱本体
５ｂ 蓋体
５０ 下板材
５１ 立壁
５２ 上板材
５３ 垂壁
５４ 空隙
６ 遮熱筒体（断熱構造体）
６ａ 扁平筒体
６０ 下板材
６１ 下板材
６２ 壁体
６３ 空隙
９０ 天井板
９１ 屋根材
９２ 空隙
Ｓ 隙間
Ｔ オフセット量
Claims (7)
- 少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、該複数層シートの周辺の一部を閉じたことを特徴とする断熱構造体。
- 少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として３層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、複数層シートを構成する上層シートと内層シートと下層シート同士を同一箇所で接合したことを特徴とする断熱構造体。
- 少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として２層の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止すると共に、複数層シートを構成する上層シートと下層シートを接合ライン方向にずらして、その端縁をシート内外位置にずらすように、上層シートと下層シート同士を接合したことを特徴とする断熱構造体。
- 少なくとも片面を低放射率素材で構成した柔軟性のあるシート、または少なくとも片面を低放射率加工した柔軟性のあるシート同士を接合して低放射率面を一面以上内面配置として３層以上の複数層シートを形成し、かつ前記各シート間に支持材を着脱可能に介在させて各シート間に空隙を形成させることでシート同士の面接触を防止させ、かつ複数層シートの上層シートと下層シートを接合ライン方向にずらして、その端縁をシート内外位置にずらすと共に、その内方位置にずれた端縁に内層シートの端縁を一致又は内方にずらすようにして、上層シートと内層シートと下層シート同士を同一箇所で接合したことを特徴とする断熱構造体。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の断熱構造体において、シート間に空隙を作る手段として設けた支持材が、骨組み体の組み立て構造で形成されている断熱構造体。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の断熱構造体において、複数層の各シート間に空隙を作る手段として設けた支持材が、骨組み体を一体に枠組みした支持枠で形成されている断熱構造体。
- 上板材と下板材の間に空隙が形成された箱体又は筒体に形成され、少なくとも前記下板材の内面が、低放射率面に形成されていることを特徴とした断熱構造体。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5913652B1 (ja) * | 2015-02-02 | 2016-04-27 | 克巳 戸上 | 断熱構造体とそれを含む断熱シート及び建築用材並びに構築用材 |
| KR101971571B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2019-04-23 | 주식회사 강산엔텍 | 하수, 폐수 및 정수장 저장시설용 조립식 보온단열덮개 |
-
2003
- 2003-04-16 JP JP2003111416A patent/JP2004218824A/ja active Pending
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