JP2019171806A - 断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】内部に流路を有する筒状のダクトの外表面に適用される断熱材であって、薄型化した構造であり、かつ、高耐火性及び高断熱性を有し、さらに、強度と耐久性の高い断熱材を提供する。【解決手段】本発明の断熱材１は、酸化チタン・二酸化けい素系粉からなる第一の層１１０、第一の層の内側に面しガラス繊維クロスからなる第二の層１２、及び、第一の層の外側に面しガラス繊維クロスからなる第三の層１３を積層した基材１０からなる。さらに、本発明の断熱材１は、基材１０における第三層１３の外側に、ガラス繊維クロス裏張りアルミニウム合金はくからなる表面材２０を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、断熱材に関し、特に、ホテルや飲食店または家庭内の厨房や室内に配設され、くん煙や室内の空気等を排気し換気するために使用される、内部に流路を有する筒状のダクトの外表面に適用される断熱材として有用なものである。

ホテルや飲食店又は家庭内の厨房における汚れた排気を建物外に排出するため、または、居室内の空気を排出し建物外の新鮮な空気を導入するためにダクトが使用される。

特に厨房において使用されるダクトは、コンロやオーブンなどで発生する高温のガスが流通するため、高い断熱性が要求されるとともに、万が一、厨房設備から火災が発生した際に、ダクトを通して他の箇所へ延焼することを防止するために、高い耐火性能も要求される。高い耐火性を得るため、ダクト自体は、一般に、鉄や鋼等の金属製の板を使用して形成されるか、ガラス繊維製のダクトの表面に保護層を設けることにより形成される（特許文献１）。

特開２００７−７６０２４号公報

特許文献１においては、ガラス繊維製のダクトの表面にアルミ箔による保護層を形成することにより、耐火性能を向上させている。

ところで、上記のようなダクトは、室内と建物外とを接続するため、天井裏や壁と壁の間のような、狭いスペースを這うように設置される。このように、天井裏や壁と壁の間のような、狭いスペースを這うように設置されたダクトを点検する際には、天井や壁に設けられている点検口を開け、点検口内に身体の一部または全部を入り込ませ点検することになるが、狭い空間において点検や工具を使用するためのスペースを確保する必要がある。

しかしながら、ダクトの保護層として、特許文献１のようにアルミ箔を使用する場合や、ダクト自体を鉄や鋼等の金属板で形成する場合は、高い断熱性能を得るためには十分な肉厚が必要であり、保護層を含むダクト全体を薄型化することができず、その結果、点検のためのスペースを確保することができない。また、肉厚を厚くすると、その分、重量が過剰となり、それを支えるための設備も必要となるため経済性に欠ける。したがって、ダクト自体を厚く形成するのではなく、ダクトの周囲に巻き付ける断熱材として、薄型で高い耐火性及び断熱性を備えるものが要求される。

本発明は、このような要望に鑑みてなされたものであり、断熱材の厚みを薄くすることができ、かつ、軽量で高い耐火性及び断熱性を備える断熱材を提供することを目的とする。

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

第１の特徴に係る発明は、酸化チタン・二酸化けい素系粉からなる第一の層、第一の層の内側に面しガラス繊維クロスからなる第二の層、及び、第一の層の外側に面しガラス繊維クロスからなる第三の層からなる断熱材を提供する。

第１の特徴に係る発明によれば、ガラス繊維クロスに挟まれる第一の層として、酸化チタン及び二酸化けい素の混合物を使用しているため、耐火性だけでなく断熱性に優れ、かつ丈夫であるため、薄型かつ軽量で強度の高い層を形成することができる。そして、断熱性能の高い第一の層の内側及び外側に、耐火性能の高いガラス繊維クロスからなる第二及び第三の層を配設することにより、高い耐火性及び断熱性を併せ持つ、断熱材の基材を実現することができる。また、ガラス繊維クロスからなる第二及び第三の層によって第一の層を挟み込むことにより、強度を確保することができ、第一の層の薄型化に寄与することができるとともに、第一の層を形成する粉状物質の飛散を防止することができる。その結果、高い耐火性能及び断熱性能を併せ持ち、薄型かつ軽量で強度の高い基材を提供することが可能となる。

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、前記第三層の外側に、ガラス繊維クロス裏張りアルミニウム合金はくからなる表面材をさらに備える、断熱材を提供する。

第２の特徴に係る発明によれば、第三層の外側に、耐火性能及び耐衝撃性能に優れるガラス繊維クロス裏張りアルミニウム合金はくからなる表面材をさらに備えているため、第一の層、第二の層及び第三の層からなる基材を、さらに薄く形成することが可能な断熱材を提供できる。

本発明によれば、断熱材自体の厚みが薄く、かつ、高耐火性及び高断熱性を有し、さらに、強度と耐久性の高い断熱材を提供できる。

図１は、本実施形態に係る断熱材の断面構造を示す。 図２は、縫合糸の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。

［断熱材１の構成］
図１は、本実施形態に係る断熱材１の断面構造を示している。

断熱材１は、内部に流路を有する筒状のダクトの外表面に巻き付けて使用するものであり、基材１０と、基材の表面を覆う表面材２０と、縫合糸３０とからなる。なお、本発明において、内側とは、ダクトに接する側を指し、外側とは、ダクトに接する側とは反対側を指す。

基材１０は、断熱材１の本体となる部分であり、酸化チタン・二酸化けい素系粉充てんガラス繊維クロスにより構成されており、具体的には、酸化チタン・二酸化けい素系粉からなる第一の層１１、当該第一の層の内側に面し、ガラス繊維クロスからなる第二の層１２、及び、前記第一の層の外側に面し、ガラス繊維クロスからなる第三の層１３を積層した構造である。

表１に、基材１０及び表面材２０に使用される材料および厚みの一覧を示す。表１に示されるように、本実施形態における第一の層１１の厚みは、２．６ｍｍであり、第二の層１２及び第三の層１３の厚みは、それぞれ０．２ｍｍである。第一の層１１の厚みは、断熱材を巻き付けるダクトの径又は要求される耐火性能及び断熱性能等によって変化して２．６〜１４．６ｍｍとなり、基材１０全体として、３〜１５ｍｍとなる。

第二の層１２及び第三の層１３として使用されるガラス繊維クロスは、ガラス繊維を平織して形成した原反と、アクリル系樹脂からなる目止め材とからなる。

第一の層１１として使用される酸化チタン・二酸化けい素系粉は、主成分として二酸化けい素及び酸化チタンが使用されているが、そのほか、けい酸カルシウム、アルミナ硼けい酸ガラス、二酸化けい素繊維などの添加物が混合されている。第一の層１１は、主成分である二酸化けい素及び酸化チタンと、上記の添加物とを、焼成などの適宜の手段によって固めることにより形成されている。

そして、第一の層１１の両側を第二の層１２及び第三の層１３によって挟んだ三層構造によって基材１０が構成されている。

このように構成した基材１０を使用して断熱材を形成することにより、十分な耐火性及び強度を有しつつ、薄型の断熱材とすることができる。すなわち、第一の層として酸化チタン・二酸化けい素系粉を使用することにより、耐火性能だけでなく断熱性能に優れ、かつ、丈夫であるため、薄型かつ軽量で強度の高い層を形成することができる。また、酸化によって強度が低下したり材料が劣化することもなく、耐久性の高い基材を形成することが可能となる。

また、断熱性能の高い第一の層１１の内側及び外側に、耐火性能の高いガラス繊維クロスからなる第二の層１２及び第三の層１３をそれぞれ配設することにより、高い耐火性及び断熱性を併せ持つ、断熱材の基材を実現することができる。すなわち、酸化チタン・二酸化けい素系粉からなる第一の層１１だけでは、高い断熱性能を有するものの、十分な耐火性能を維持するためには、第一の層１１の厚みを厚くせざるを得ない。しかしながら、薄くても十分な耐火性を有するガラス繊維クロスからなる第二の層１２及び第三の層１３を、第一の層１１の内側及び外側にそれぞれ配設することにより、第一の層１１の厚みを増加することなく、十分な耐火性を持たせることが可能となる。

また、ガラス繊維クロスからなる第二の層１２及び第三の層１３によって第一の層１１を挟み込むことにより、強度を確保することができ、第一の層１１の薄型化に寄与することができるとともに、第一の層１１を形成する粉状物質の飛散を防止することができる。その結果、高い耐火性能及び断熱性能を併せ持ち、薄型かつ軽量で強度と耐久性の高い基材を提供することが可能となる。

表面材２０は、基材１０の表面を覆い強度及び耐火性を増強するための部材であり、ガラス繊維クロス裏張りアルミニウム合金はくからなる。ガラス繊維クロス裏張りアルミニウム合金はくは、アルミニウム合金はくの裏面にガラス繊維クロスを接着したものであり、本実施形態においては、接着剤としてアクリル樹脂系接着剤が使用されている。そして、表面材２０を構成するガラス繊維クロスが、基材１０を構成しガラス繊維クロスからなる第三の層１３に接触するようにして積層される。

表１に示すように、本実施形態においては、表面材２０を形成するアルミニウム合金はくの厚みは０．０２ｍｍ、ガラス繊維クロスの厚みは０．１１ｍｍであり、表面材全体の厚みは０．１３ｍｍである。表面材２０を形成するアルミニウム合金はくの厚みは、要求される耐火性能や断熱性能等によって変化して０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍとなり、表面材２０全体として０．１３〜０．３１ｍｍとなる。

このように構成した表面材２０で基材１０を覆うことにより、耐火性能及び耐衝撃性能を強化することができる。すなわち、表面材２０を構成する材料としてアルミニウム合金はくを使用することにより、耐火性能を強化するとともに、熱が外部に漏れること防止することができる。また、ガラス繊維クロスを貼付して使用することにより、耐火性能及び強度を増すことが可能となる。その結果、第一の層、第二の層及び第三の層からなる基材を、さらに薄く形成することが可能となる。

上記のように構成した基材１０及び表面材２０を積層させ、縫合糸３０によって縫合することで、本実施形態における断熱材１を構成する。

図２に縫合糸３０の構成を示す。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は断面図である。縫合糸による縫い方は図２（ｂ−１）に示すチェーンステッチ仕様、及び、図２（ｂ−２）に示す平縫い仕様の二種類の仕様がある。いずれの縫い方においても、縫合糸３０はガラス繊維糸からなる上糸及び下糸によって構成され、上糸と下糸の縫合によって、上糸と下糸との間の基材１０及び表面材２０が接合される。

縫合糸を使用して基材と表面材とを接合することにより、熱処理を伴わないため熱的な負荷をかけることなく接合することができる。また、縫合糸として、耐火性及び断熱性を備えるガラス繊維糸を使用しているため、縫合糸の箇所から熱が漏れたり発火することがなく、耐久性の高い接合とすることができる。

以上のように構成した断熱材によれば、断熱材自体の厚みが薄く、かつ、高耐火性及び高断熱性を有し、さらに、強度と耐久性の高い断熱材を提供できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 断熱材
１０ 基材
１１ 第一の層
１２ 第二の層
１３ 第三の層
２０ 表面材
３０ 縫合糸

Claims (2)

1. 内部に流路を有する筒状のダクトの外表面に適用される断熱材であって、
   酸化チタン・二酸化けい素系粉からなる第一の層と、
   前記第一の層の内側に面し、ガラス繊維クロスからなる第二の層と、
   前記第一の層の外側に面し、ガラス繊維クロスからなる第三の層と、
   を積層した基材を備える、
   断熱材。
2. 前記第三の層の外側に、ガラス繊維クロス裏張りアルミニウム合金はくからなる表面材を備える、請求項１に記載の断熱材。