JP2006083675A

JP2006083675A - 複層高気密断熱部材

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Publication number: JP2006083675A
Application number: JP2004303540A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Miyazaki; 政安宮崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: JP4694816B2

Abstract

【課題】高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置とその真空度の異常変化を検知し防犯警備システムと組み合わせる。
【解決手段】気密空間部１４の隙間保持部材がなく、ガラスの強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する複層断熱部材１０で、各吸引接続ノズル１１と真空制御装置８０とは高真空度チューブ８１と中真空度チューブ８６でそれぞれ結合し、第二気密空間部９６の吸引接続ノズル１１と高真空度チューブ８１を通じて真空制御装置８０の高真空度部に結合されまた、第一気密空間部９５と第三気密空間部９７は中真空度チューブ８６を通じて中真空度部と結合し連通している。真空制御装置８０により真空度は制御されている。サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部１４の真空度の異常変化を検知して防犯警備システム９９に接続し通信できるようになっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、１〜複数の気密空間部をもつ複層高気密断熱部材（以下、高気密断熱部材と言う）の気密空間部を真空制御装置で真空度を保持し断熱性能を半永久的に得ることと、併せて真空度の異常変化を検知し防犯警備システムに接続したサッシやドアーまた壁材などの建築用の高気密断熱部材に関する。

一般的な住宅の断熱工法として内断熱工法と外断熱工法があり、最近は後者の外断熱工法の方が結露の発生が少なく建物の寿命や人に与える健康面からも良いとされている。特に、住宅でのカビやダニの増殖また増加は湿度に大きく関係し湿度が７０％を超えると増殖や増加に大きく転じ変化する。その為に・湿気の根源を断つ・断熱効果を高める・すきま風を防ぐ・自然換気を取り入れる等、住宅には多く工夫が行われている。

ところで近年、社会的ニーズの高まりは広範囲におよび地球温暖化への抑制や防犯警備の強化さらに便利さや快適さの追求など・安全・安心・健康・癒しに関する多くの工夫をもつ住宅工法の開発が進められているのが現状である。より良い住宅工法の開発においては適切な２４時間機械換気システムの基で高気密化と高断熱化への開発が進められまた、犯罪の増加に対する予防策としても数多の開発が進められている。

真空断熱の考え方には数多くの実例もあり一般常識となっていることも多い。
次に、圧力の変化を防犯警備システムに接続するものとしては、特開２００２−３２８７０公報、実開平６−４８９０公報に開示されているが、いずれも気体封入方式である。
特開２００２−３２８７０公報（複層ガラス部に大気圧より高い気体を封入）実開平６−４８９０公報（複層ガラス部に大気圧より低い気体を封入）

高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置と防犯警備システムを組み合わせる。特に真空保持された高気密断熱部材、例えば高断熱防犯サッシやドアーまた壁材の開発は・安全・安心・健康快適住宅の建築用部材として役立つ。

本発明の目的は、高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置とその真空度の異常変化を検知し防犯警備システムと組み合わせることにある。高い断熱性能と高い安全性が確保できる高気密断熱部材と真空制御装置の提供にあり、将来に向けて高い省エネルギー型住宅の具現化は社会に大きく貢献でき、この種の開発によって都市のヒートアイランド現象を防ぎ地球環境負荷の大幅な低減に結び付けることができるのである。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
第１に、２枚以上の部材で隔離された１〜複数の気密空間部（１４）をもつ構造部材で、前記気密空間部（１４）を常に真空に保持するため前記気密空間部（１４）ごとに各々の吸引接続ノズル（１１）を備えた高気密断熱部材（１０）は、高い断熱性能を半永久的に有し構造部材自体の軽量化が図れ厚みも薄くできる。

第２に、２枚以上の部材で隔離された１〜複数の気密空間部（１４）をもつ構造部材で、前記気密空間部（１４）を常に真空に保持するため前記気密空間部（１４）ごとに各々の吸引接続ノズル（１１）を備え、その真空度の異常変化を検知し防犯警備システム（９９）に接続した高気密断熱部材（１０）は、建築物の防犯警備上の充実と確保が図れる。

第３に、前記高気密断熱部材（１０）は、サッシ、ドアー、嵌め込みガラス、壁、床、天板、屋根や建物基礎部に使用する建物部材で、前記サッシ、ドアー、嵌め込みガラスのガラス部の前記気密空間部（１４）にあっては、２枚のガラス板で１か所の気密空間または２枚以上のガラス板で複数の気密空間を有する場合であっても前記気密空間部（１４）の隙間を保持する隙間保持部材がなく、ガラス板一枚一枚の強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する前記高気密断熱部材（１０）で、ガラス部にあっては一枚一枚の各部材の強度と真空度とのバランスを保持確保することで隙間保持部材がない透明ガラス部の具現化が可能となる。

第４に、前記高気密断熱部材（１０）の２枚以上の部材で隔離された１〜複数の気密空間部（１４）を各々の真空度に設定制御し維持する真空制御装置（８０）で、前記高気密断熱部材（１０）の各々の吸引接続ノズル（１１）に接続する前記真空制御装置（８０）によって、前記気密空間部（１４）の各々の真空度を任意に真空度制御できる。

将来の住宅にあっては、本発明の高気密断熱部材とそれに接続する真空制御装置によって・安全・安心・健康快適住宅を目指すことができる。高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置と防犯警備システムを組み合わせることで高い断熱性能と高い安全性が確保できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１、図２は、本発明の第一の実施形態で、サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部の概念図である。
気密空間部１４の隙間を保持する隙間保持部材がなく、ガラス一枚一枚の強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する複層の高気密断熱部材１０で、ガラス部にあっては一枚一枚の各部材の強度と真空制御装置８０による真空度とのバランスを保持確保することで隙間保持部材がない透明ガラス部の具現化が可能となっている。

図１の（ａ）と（ｂ）は、ガラス１２の一枚一枚は各真空度に耐えるように厚みを増したり、２枚のガラス板の間に特殊フイルムを挟み貼り合わせた合わせガラス１５で強化されている高気密断熱部材１０である。

図１の（ａ）複層の高気密断熱部材１０の各々のガラス板、ガラス９１、ガラス９２、ガラス９３、ガラス９４は設計上で真空断熱に必要とされる最小限の隙間である第一気密空間部９５、第二気密空間部９６、第三気密空間部９７を配設するため、その端部はガスケットパッキン１３やコーキングで気密構造となっていて所ゆる複層ガラスである。

吸引接続ノズル１１は、第一気密空間部９５、第二気密空間部９６、第三気密空間部９７の各気密空間部１４ごとに最低１箇所以上配設されている。各吸引接続ノズル１１と真空制御装置８０の高真空度部また中真空度部とは高真空度チューブ８１と中真空度チューブ８６でそれぞれ結合している。図示では、第二気密空間部９６の吸引接続ノズル１１と高真空度チューブ８１を通じて真空制御装置８０の高真空度部に結合されまた、第一気密空間部９５と第三気密空間部９７は中真空度チューブ８６を通じて中真空度部と結合し連通している。

真空制御装置８０の真空度制御は、絶対真空に近い高真空度と絶対真空の略半分程度の中真空度に制御されている。この各々の真空度の設定はガラス９１、ガラス９２、ガラス９３、ガラス９４の強度にしたがって設計上で設定する。

このように真空度制御された第一気密空間部９５、第二気密空間部９６、第三気密空間部９７をもつことで第二気密空間部９６を絶対真空に近い高真空度に保持し高い断熱性能を得ることができ、ガラス９１、ガラス９２、ガラス９３、ガラス９４の厚みを必要以上に増すことなく高真空度を保持する手段として有効である。すなわち２枚のガラス板だけで高真空度を保持しようとするとかなりの肉厚のガラスが必要となったりまたは隙間保持部材が必要となるからなのである。

例示では、４枚のガラス１２で気密空間部１４を３箇所としたが、気密空間部１４を例示よりさらに増やし各々の気密空間部１４の真空度の差を小さくすれば、ガラス一枚一枚の厚みを薄くしても気密空間部１４に隙間保持部材を入れないで絶対真空部が確保できる複層の高気密断熱部材１０が具現化できる。

次に、防犯警備に関しては、サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部１４の真空度の異常変化を検知して防犯警備システム９９に接続し通信できるようになっている。図示では、真空度の異常変化の検知部を第二気密空間部９６の高真空度側としたが中真空度側の第一気密空間部９５と第三気密空間部９７に接続している中真空度チューブ８６側としてもよくまたは両方でもよい。

図１（ｂ）は２枚のガラス板の間に特殊フイルムを挟み貼り合わせた合わせガラス１５で強化するやり方での高気密断熱部材１０である。
図２（ｃ）は、本発明の第一の実施形態で、サッシとドアーに真空制御装置を接続し防犯警備システムとを組み合わせた概略図である。
高気密断熱部材１０であるサッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部に隙間保持部材を使用しないことで、違和感がなく透明度を確保しつつ高い断熱性能と防犯性の高いサッシやドアーまた嵌め込みガラスの高気密断熱部材１０が具現化できる。

前記真空制御装置８０の真空度制御方法を説明する。中真空度の制御には真空制御弁８３と真空抑制弁８４で精密に真空度制御される。真空制御弁８３は設定真空度までは弁が開き、設定真空度に達すると弁が閉止する。一方の真空抑制弁８４は設定真空度に達した後さらに高真空側に移行しようとした場合に外気を吸い込み過大な真空度になるのを防ぐ役割がある。

図３は、本発明の第二の実施形態で、多孔質セラミックス板を・壁材・床材・天板材・屋根材に使用する場合の概略図である。
図示した図３の（ｅ），（ｆ）では、住宅用建材として広く使用されている独立気孔の多い多孔質セラミックス板２０を２枚合わせたものを例示している。独立気孔の多い多孔質セラミックス板自体でも高い断熱性能を有しているが、２枚の多孔質セラミックス板２０を組み合わせ高真空度の気密空間部１４を設けることで、例えば既存の１２０ｍｍ多孔質セラミックス板一枚の断熱性能より６０ｍｍ多孔質セラミックス板２０を２枚合わせ高真空度の気密空間部１４を設けることで前者よりはるかに高い断熱性能を確保できる。
従って、２枚の６０ｍｍ多孔質セラミックス板２０の厚み１２０ｍｍより最終的にはかなり薄くもできるのである。

図示では、２枚の多孔質セラミックス板２０において外壁側の多孔質セラミックス板２２には防水層２５と塗装があり、他方の内壁側の多孔質セラミックス板２４には防水層がなく室内の湿度の調湿機能を持たせている。また隔離された真空となる気密空間部１４の内側壁面の全面は塗装し壁面からの空気の漏れ込みがないようになっているが、真空制御装置８０に殆ど影響がなければ好ましくは塗装をしない方がよい。

次に、図示した図３の（ｇ）では、真空断熱により高い断熱性能の高気密断熱部材１０が具現化できるので、多孔質セラミックス板２４壁面を室内の直接壁面として他の断熱材であるロックウールやグラスウールまたセルロースファイバーや難燃性発泡スチロールを使用することなく内断熱と外断熱との両方を兼用する最高級の不燃断熱構造体の高気密断熱部材１０が実現できる。無機質板である多孔質セラミックス板２４が内壁面となるため健康面にも良く、もしもの火災でも有毒ガスの発生のない住宅工法への具現化に近づけることが可能となるのである。

防犯警備に関しては、２枚の多孔質セラミックス板２２、２４で隔離され真空となる気密空間部１４の真空度の異常変化を検知し通信接続することで建物の異常を何処にいても入手できる。真空度の異常変化の検知場所や方法に関しては第一の実施形態で説明しているので詳細は省略する。

図４は、本発明の第三の実施形態で、木質系２Ｘ４住宅用建材である合板パネルで・壁材・床材・天板材・屋根材の概略図である。
図４の（ｈ）（ｊ）（ｋ）は合板パネルを図示している。この例示は木質系２Ｘ４住宅用建材である合板パネルの断熱性能の向上にある。構造用面材である２枚の合板３２の間には隙間保持部材３６をポリエチレンフィルムやポリエステルフィルム等のフィルムバック３７で包み、高真空に耐えるようにしたフィルムバック３７の部材を入れ貼り合わせ合板パネルにしたもので、他の断熱材であるロックウールやグラスウールまたセルロースファイバーや難燃性発泡スチロールを使用することなく内断熱と外断熱との両方を兼用する高級な真空断熱構造体の高気密断熱部材１０が具現化できる。

防犯警備に関しては、隙間保持部材をポリエチレンフィルムやポリエステルフィルム等で包み高真空に耐えるようにしたフィルムバック３７内の気密空間部１４の真空度の異常変化を検知し通信接続することで建物の異常を何処にいても入手できる。真空度の異常変化の検知場所や方法に関しては第一の実施形態で説明しているので詳細は省略する。

図５の（ｍ）は、外断熱工法と通気路５５との関係を示す概略図である。外装材５２に高真空度の気密空間部１４を構成できる部材を貼り合わせた外壁用の高気密断熱部材１０で、住宅の断熱工法としては外断熱工法を図示している。
通気は外壁用の高気密断熱部材１０と内壁構造面材５３との隙間を通気路５５として配設し通気を確保している。この通気路５５の確保と外断熱工法の組み合わせによって通気路５５内で結露を起こさない２４時間換気システムが構築でき、基礎部と建物とを一体化できるのですきま風が少く冬場も暖かな高気密高断熱住宅が具現化できる。
後記に記載する図５の（ｎ）の内断熱工法と比較対象したい。

図５の（ｎ）は、内断熱工法と通気路との関係を示す概略図である。
図示では、既存の住宅工法で一般的な内断熱工法を例示している。住宅用建材の２枚の合板７３の間に断熱材７１であるロックウールやグラスウールまたはセルロースファイバーを入れた、一般的な木質系２Ｘ４住宅用建材の合板パネル７７である。
通気は、外気が直接床下や通気路７５を流れすきま風も多くなることなど高気密高断熱住宅を実現するには難しい住宅工法である。特に冬場、住宅のすきま風が局所で発生するとその部分が局所的に結露しカビの根源となることなど危険性をはらんでいる住宅工法と言える。

このように住宅用建材の断熱方法を真空断熱化することでパネル自体を薄くもでき軽量化が可能となり、さらに他の断熱材であるロックウールやグラスウールまたセルロースファイバーや難燃性発泡スチロールを使用する必要のない建築部材が実用化できる。
特に、内断熱と外断熱との両方を兼用する多孔質セラミックス板の開発は最高級の断熱構造体の高気密断熱部材となり得るので、この多孔質セラミックス板が直接室内壁となる住宅工法の推進は、もし将来、新たに住宅を建て替える場合にその廃材量も少なく廃棄部材の分別リサイクルも容易となり廃棄処理費の低減に大きく結び付く。
また、真空度の異常変化を検知し通信接続できるのでその通信を携帯電話に送信することも可能となる。
従って、本発明は、住宅での消費エネルギーを最少限にでき住宅用建材の部品点数と数量や重量も最少にできるので、人に優しく地球環境に優しい・安全・安心・健康快適住宅の実現化に大きく結び付き社会に貢献できのである。
更に、本発明の技術応用によれば、真空ポンプと組み合わせた真空断熱方式はその断熱性能を半永久的に保持できるので、例えば家庭用の冷蔵庫や高温または低温流体が流れる配管の断熱や寒冷地等に敷設する原油の配管の断熱工法として応用できる。
また、定期肉厚検査を必要とする配管構造体では、流体が流れる本管の肉厚検査必要箇所の外装配管にハンドホールを設け、真空を解除するだけで簡単に本管の肉厚検査ができるのである。
尚、本例示では真空制御装置の真空度制御方法を制御弁方式で説明したが、別方式として水封方式である水封する深さの位置を変えて真空度を各々設定する方式等であってもよい。

産業上の利用の可能性

本発明に係わる高気密断熱部材は、防犯警備面もに優れ住むのに安心で健康で快適な省エネルギー住宅の具現化に大きく結び付き、地球環境に優しく安全で安心な健康快適住宅が実現できる。

図１は、本発明の第一の実施形態で、サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部の概念図である。図２は、本発明の第一の実施形態で、サッシとドアーに真空制御装置を接続し防犯警備システムとを組み合わせた概略図である。図３は、本発明の第二の実施形態で、多孔質セラミックス板を・壁材・床材・天板材・屋根材に使用する場合の概略図である。図４は、本発明の第三の実施形態で、木質系２Ｘ４住宅用建材である合板パネルで・壁材・床材・天板材・屋根材の概略図である。図５（ｍ）は、外断熱工法と通気路との関係を示す概略図である。図５（ｎ）は、内断熱工法と通気路との関係を示す概略図である。

符号の説明

１０、高気密断熱部材
１１、吸引接続ノズル
１２、９１、９２、９３、９４、ガラス
１３、ガスケットパッキン
１４、９５、９６、９７、気密空間部
１５、合わせガラス
２０、２２、２４、多孔質セラミックス板
３２、７３、合板
３６、隙間保持部材
３７、フィルムバック
５２、外装材
５３、内壁構造面材
５５、７５、通気路
８０、真空制御装置
８３、真空制御弁
８４、真空抑制弁
８５、真空ポンプ
９９、防犯警備システム

Claims

２枚以上の部材で隔離された１〜複数の気密空間部（１４）をもつ構造部材で、前記気密空間部（１４）を常に真空に保持するため前記気密空間部（１４）ごとに各々の吸引接続ノズル（１１）を備えた高気密断熱部材（１０）。
２枚以上の部材で隔離された１〜複数の気密空間部（１４）をもつ構造部材で、前記気密空間部（１４）を常に真空に保持するため前記気密空間部（１４）ごとに各々の吸引接続ノズル（１１）を備え、その真空度の異常変化を検知し防犯警備システム（９９）に接続した請求項１の前記高気密断熱部材（１０）。
前記高気密断熱部材（１０）は、サッシ、ドアー、嵌め込みガラス、壁、床、天板、屋根や建物基礎部に使用する建物部材で、前記サッシ、ドアー、嵌め込みガラスのガラス部の前記気密空間部（１４）にあっては、２枚のガラス板で１か所の気密空間または２枚以上のガラス板で複数の気密空間を有する場合であっても前記気密空間部（１４）の隙間を保持する隙間保持部材がなく、ガラス板一枚一枚の強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する請求項１または２の前記高気密断熱部材（１０）。
前記高気密断熱部材（１０）の２枚以上の部材で隔離された１〜複数の気密空間部（１４）を各々の真空度に設定制御し維持する真空制御装置（８０）で、請求項１〜３のいずれかの前記高気密断熱部材（１０）の各々の吸引接続ノズル（１１）に接続する前記真空制御装置（８０）。