JP2020147951A - 断熱材ボード - Google Patents

Abstract

【課題】充填断熱工法において部材間に隙間なく嵌め込むことができ、さらに、現場で寸法調整を行っても幅寸法の調整機能が損なわれることがない断熱材ボードを提供する。【解決手段】発泡プラスチック製の断熱材ボードであって、第１平面（１１）の幅方向（Ｗ）の中部に、該第１平面に対して斜めに、長手方向（Ｈ）に延びるスリット（１８）が形成されている断熱材ボード（１０）。【選択図】図１

Description

本発明は、発泡プラスチック断熱材に関する。

住宅の壁、屋根、床等の断熱工法として、柱等の部材間に断熱材ボードを嵌め込む充填断熱工法が多用されている。この工法は、部材間、壁面であれば柱と柱の間に矩形平板状の断熱材を嵌め込む工法で、施工性に優れる。一方で、柱と断熱材の間に隙間が残ると、隙間部分が熱橋となって損失熱量の増大や結露の問題を生じる。

この問題に対して、特許文献１には、四周の端面を傾斜面とし、広い方の平面の四周に沿って、各２本のスリットが形成されたフェノールフォームからなる断熱材が記載されている。これにより、軸組材の間の空洞に寸法誤差があっても、この断熱材を狭い方の平面側から押し込むことによって、傾斜面側を弾性変形させて断熱材をスムーズに押し込むことができ、しかも、傾斜面と軸組材との間の密着性を容易に確保できるとされる。

また、特許文献２には、部材間に挿入した際に圧縮を受ける端部付近に、長さ方向全長に亘って直線状に延び、且つ、板面に対して斜め方向にスリットが表裏両面から互い違いに形成されている発泡ポリスチレン断熱材が記載されている。これにより、断熱材を支持部材間に密着させた状態で嵌挿させて配置することができるとされる。

また、特許文献３には、長手方向に延びる複数の溝部が発泡樹脂ボードの表裏面の側部端面側から内方側へ順次交互に形成され、発泡樹脂ボード裏面のうち幅方向の中央域に長手方向に延びる少なくとも１つの溝部で形成された発泡ポリスチレン断熱材が記載されている。これにより、施工部位への嵌込み性を改善できるとされる。

特開２０１２−１３６８８９号公報 特開２００３−１３８６６７号公報 特開平１０−１６９８８７号公報

特許文献１〜３に記載された断熱材では、柱などの部材の間の寸法が断熱材の幅よりいくらか狭くても、断熱材を弾性変形させて押し込むことが可能である。しかし、部材間の寸法がスリットの機能によって調整可能な範囲を超えるほど狭い場合に問題が生じる。

在来工法における柱芯の間隔（ピッチ）は慣例として４５５ｍｍにほぼ統一されている。しかし柱の種類（通し柱、管柱、間柱等）によって太さが異なるため、柱間の寸法は様々に異なってしまう。そのため実際の建築現場では、断熱材の端部を切り落として幅を調整することがある。このような場合に、特許文献１〜３に記載された断熱材では、端部を切り落とすことによってスリットの数が減り、弾性変形可能な範囲が狭まって、断熱材の幅寸法の調整代が小さくなるという問題があった。

本発明は、上記を考慮してなされたものであり、充填断熱工法において部材間に隙間なく嵌め込むことができ、さらに、現場で寸法調整を行っても幅寸法の調整機能が損なわれることがない断熱材ボードを提供することを目的とする。

本発明の断熱材ボードは、発泡プラスチック製の断熱材ボードであって、第１平面の幅方向の中部に、該第１平面に対して斜めに、長手方向に延びるスリットが形成されている。

ここで、断熱材ボードの第１平面とは、断熱材ボードの表面において最も面積の大きい２つの面のうちの一方の面をいう。幅方向の中部とは、幅方向の両端部を除いた部分のことをいう。スリットが第１平面に対して斜めに形成されるとは、第１平面とスリットのなす角が直角でないことをいう。

この構成により、充填断熱工法において部材間に隙間なく嵌め込むことができ、さらに、現場で寸法調整を行っても幅寸法の調整機能が損なわれることがない。また、スリットが第１平面に対して斜めに形成されることで、断熱材ボードの幅寸法の調整代を大きくしながら、施工後の断熱性能の低下を抑えることができる。

好ましくは、前記スリットの数が１本である。あるいは、好ましくは、前記スリットの数が２本であり、当該スリットが長手方向に垂直な断面においてハの字状または逆ハの字状となるように形成されている。これにより、断熱材ボードをさらに容易に施工することができる。

好ましくは、前記発泡プラスチックが硬質ウレタンフォームである。本発明の断熱材ボードの構造は、硬質ウレタンフォーム製の断熱材ボードに特に適する。

好ましくは、上記断熱材ボードは、前記発泡プラスチックからなる基材と、該基材の両面にそれぞれ一体化された面材からなる。

本発明の断熱材ボードによれば、充填断熱工法において、スリットに沿ってボードを曲げて押し込むことによって、ボードを部材間に隙間なく嵌め込むことができる。さらに、現場での寸法調整のために幅方向の端部を切り落としても、スリットを失うことがないので、幅寸法の調整機能が損なわれない。

第１実施形態の断熱材ボードの構造を示す図である。 第１実施形態の断熱材ボードの施工方法を説明するための図である。 第２実施形態の断熱材ボードの構造を示す図である。 第２実施形態の断熱材ボードの施工方法を説明するための図である。 第１実施形態の断熱材ボードの、Ａ：平面図、Ｂ：左側面図、Ｃ：正面図、Ｄ：右側面図、Ｅ：裏面図、Ｆ：底面図、Ｇ：底面図のＰＱ部拡大図である。 第１実施形態の断熱材ボードの変形例の、Ａ：平面図、Ｂ：左側面図、Ｃ：正面図、Ｄ：右側面図、Ｅ：裏面図、Ｆ：底面図、Ｇ：底面図のＰＱ部拡大図である。 第２実施形態の断熱材ボードの、Ａ：平面図、Ｂ：左側面図、Ｃ：正面図、Ｄ：右側面図、Ｅ：裏面図、Ｆ：底面図、Ｇ：底面図のＰＱ部拡大図である。 第２実施形態の断熱材ボードの変形例の、Ａ：平面図、Ｂ：左側面図、Ｃ：正面図、Ｄ：右側面図、Ｅ：裏面図、Ｆ：底面図、Ｇ：底面図のＰＱ部拡大図である。

本発明の断熱材ボードの第１実施形態を図１〜２および図５〜６に基づいて説明する。

図１を参照して、本実施形態の断熱材ボード１０は、発泡プラスチックからなる基材１５と、基材の両面にそれぞれ一体化された面材１６、１６からなる。断熱材ボード１０の第１平面１１には１本のスリット１８が形成されている。スリット１８は、第１平面の幅方向Ｗの中部に、第１平面に対して斜めに形成され、長手方向Ｈに延びている。なお、図１では、断熱材ボード１０の長手方向Ｈ（図１の右上方向）に延びる部分は省略した。また、図１は説明を容易にするため、面材の厚さやスリットの幅を誇張して描いている。図５に断熱材ボード１０の６面図およびスリット部分の拡大図を示す。

以下において、まず断熱材ボード１０の施工方法を説明し、その後に断熱材ボード１０の各部の詳細を説明する。

図２は、断熱材ボード１０を壁の柱間に施工する工程を上方から見た図である。図２Ａを参照して、まず断熱材ボード１０を、第１平面１１側を凹にして、スリット１８に沿って曲げる。このとき基材１５のスリット１８底部に当たる部分Ｂは押しつぶされた状態となる。図２Ｂを参照して、施工部位には柱３０、３０の屋外側に合板等の留付け材３１が固定されている。断熱材ボード１０の第１平面を屋外側（図２Ｂの上側）に向けて、長辺１３、１３を柱３０、３０間に屋内側から差し込む。図２Ｃを参照して、断熱材ボード１０の幅方向の両端部を押して（矢印Ｆ）、長辺の手前側、すなわち屋内側の角部Ｃを潰しながら、断熱材ボード１０を柱間に押し込む。図２Ｄを参照して、断熱材ボード１０の幅方向の中央部を押して（矢印Ｆ）、断熱材ボード１０を柱間に嵌め込む。

図１に戻って、断熱材ボード１０の外形寸法は特に限定されない。木造住宅の壁に用いられる場合は、典型的には長辺１３が１８２０ｍｍ、短辺１４（幅）が３８０ｍｍ前後である。断熱材ボード１０の厚さは、地域や施工部位による所要の断熱性能に応じて決定され、典型的には１０〜１２０ｍｍである。

基材１５は発泡プラスチックからなる。発泡プラスチックとしては、押出法ポリスチレン、硬質ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、フェノールフォームが例示される。発泡プラスチックは、好ましくは硬質ウレタンフォームである。理由は後述する。

面材１６、１６は基材１５の表面にそれぞれ一体化されて、断熱材ボード１０の第１平面１１および第２平面１２を構成している。面材の材質は特に限定されず、公知のクラフト紙や樹脂フィルムを用いることができる。面材には、アルミ層をコーティングすることで防湿や遮熱の機能を付与することもできる。面材の厚さは好ましくは０．０７〜３ｍｍである。面材は基材成形後に接着等により基材と一体化されてもよいし、断熱材ボード１０の製造時に基材と一体となる成形面材であってもよい。

なお、面材１６は省いてもよい。面材を省いた場合は、断熱材ボード１０は発泡プラスチックの基材１５のみからなる。図６に面材を有しない断熱材ボードの６面図およびスリット部分の拡大図を示す。ただし、好ましくは、少なくとも第２平面１２に面材１６を設ける。施工時に基材１５が破損しても断熱材ボード１０全体が破断するのを防止できるからである。

断熱材ボード１０の第１平面１１にはスリット１８が形成されている。スリット１８は、第１平面１１の幅方向Ｗの中部に形成されて、長辺１３に平行に、断熱材ボード１０の全長に亘って、長手方向Ｈに延びている。スリット１８が長手方向Ｈに延びている理由は、断熱材ボード１０の幅寸法を調整するためである。施工時には、スリット１８が形成された面を屋外側に、すなわち、第１平面１１は屋外側、第２平面１２は屋内側に向けて用いる。

本実施形態ではスリット１８の数は１本である。スリットの数が多すぎると、部材間に嵌め込む際に断熱材ボード１０が変形して波打ち、作業に手間がかかる。そのため、本発明の断熱材ボードのスリットの数は１本（本実施形態）か２本（第２実施形態）であることが好ましい。特に、基材１５が硬質ウレタンフォームからなる場合は、独立気泡の硬いフォーム構造を有し、気泡が潰れると応力を除いても形状が復元しにくいので、スリットの数が多いと歪が固定されて、施工時に部材間に押し込む作業にさらに手間がかかる。

スリット１８は、断熱材ボード１０の幅方向Ｗの両端部（長辺１３の近傍）を除いた部分に形成される。スリットは好ましくは、長辺から５０ｍｍの範囲を除いた部分に形成される。スリットは、より好ましくは、第１平面１１を幅方向に６等分したときの内側の４つの領域に形成される。これにより、寸法調整によって幅方向の端部を切り落としたときに、スリットが失われることがない。スリット１８は、特に好ましくは、断熱材ボード１０の幅方向の断面において、第１平面に垂直な中心線Ｍと交わる。このようにスリット１８を幅方向の中央部に形成することによって、施工時に断熱材ボード１０の中央部を押して部材間に嵌め込むことができるので（図２Ｄ参照）、作業が容易になる。特に、基材１５が硬質ウレタンフォームからなる場合は、スリットが端部にあると断熱材ボード１０を曲げる作業（図２Ａ参照）や部材間に押し込む作業（図２Ｄ参照）に力を要するので、スリットを幅方向の中部に形成するメリットが大きい。

スリット１８の幅は、第１平面における開口部分の幅が、好ましくは１ｍｍ以上、より好ましくは３ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上である。スリットの幅が狭すぎると、断熱材ボード１０の幅寸法の調整代が小さくなるからである。一方、スリットの幅は、第１平面における開口部分の幅が、好ましくは１５ｍｍ以下、より好ましくは１２ｍｍ以下である。スリットの幅が広すぎると、施工後にスリット部分が熱橋となって、断熱性能を損なう恐れがあるからである。

スリット１８は、第１平面１１に対して直角でなく、斜めに形成される。スリット１８を第１平面１１に対して斜めに形成することによって、断熱材ボード１０の幅寸法の調整代を大きくしながら、施工後の断熱性能の低下を抑えることができる。スリットと第１平面が成す角度は、好ましくは３０〜７０度、より好ましくは４０〜６０度である。この角度が小さすぎると、スリットの開口部において、スリットと第１平面とに挟まれた楔状の部位が薄く、損壊しやすくなる。一方、この角度が大きすぎると、スリットを斜めに形成することの効果が小さくなる。

スリット１８を第１平面１１に対して斜めに形成することの効果は、次のとおりである。第１平面におけるスリットの開口部分の幅が広いほど、スリットによる断熱材ボード１０の幅寸法の調整代は大きくなる。これに対して、スリットの実際の幅が狭いほど、つまりスリットの両側面間の距離が小さいほど、施工後のスリット部分を貫流する熱量は少なくなる。スリット部分の熱貫流量に関して、スリットの実際の幅が狭いほど、スリット内で空気が対流せず、対流による熱伝達は生じにくくなり、また、輻射による熱貫流量は少なくなる。なお、第１平面１１とともに第２平面１２にアルミ層を有する面材１６を設けることで、輻射による熱貫流量をさらに抑えることができる。スリットを第１平面に対して斜めに形成すれば、第１平面におけるスリットの開口幅とスリットの実際の幅との比を大きくできるので、断熱材ボード１０の幅寸法の調整代を大きくしながら、施工後の断熱性能の低下を抑えることができる。

スリット１８の深さは、断熱材ボード１０の厚さの好ましくは６０〜９８％、より好ましくは８０〜９８％である。スリットが浅すぎると、施工時に変形させることが難しくなる（図２Ａ参照）。一方、スリットの深さが断熱材ボード１０の厚さの９８％より大きいと、施工時に断熱材ボード１０が破断するおそれがあるからである。

断熱材ボード１０の製造方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、硬質ウレタンフォームであれば、モールド成形、スラブ成形や、面材の間に原料を流し込んで発泡させるラミネート成形などの方法で製板し、製板後または製板と同時にスリットを形成する。

本発明の断熱材ボードの第２実施形態を図３〜４および図７〜８に基づいて説明する。本実施形態はスリットの数が２本である点で第１実施形態と異なる。

図３を参照して、本実施形態の断熱材ボード２０は、発泡プラスチックからなる基材１５と、基材１５の両面にそれぞれ一体化された面材１６、１６からなる。第１平面１１には２本のスリット２８、２９が形成されている。スリット２８、２９はどちらも、第１平面１１の幅方向Ｗの中部に、第１平面に対して斜めに形成され、長手方向Ｈに延びている。図７に断熱材ボード２０の６面図およびスリット部分の拡大図を示す。

断熱材ボード２０の寸法、基材１５、面材１６、１６についての説明は、第１実施形態と同様であるので省略する。図８に面材を有しない断熱材ボードの６面図およびスリット部分の拡大図を示す。

スリット２８、２９は、第１平面１１の幅方向Ｗの中部に、好ましくは長辺１３から５０ｍｍの範囲を除いた部分に、より好ましくは第１平面１１を幅方向に６等分したときの内側の４つの領域に形成される。

スリット２８、２９は、特に好ましくは、断熱材ボード２０の幅方向の断面において、第１平面に垂直な中心線Ｍを挟んで形成される。これにより、施工時に断熱材ボード２０を部材間に押し込む作業がさらに容易になる。また、その場合、スリット２８、２９は、長手方向Ｈに垂直な断面においてハの字状または逆ハの字状となるように形成されるのが好ましい。すなわち、スリット２８、２９が、第１平面１１から第２平面１２に近づくにつれて、各スリットから中心線Ｍまでの距離がともに大きくなる、またはともに小さくなるように形成されるのが好ましい。図３では、スリット２８、２９は中心線Ｍに対して線対称に形成されている。

スリット２８、２９の幅は、第１平面における開口部分の幅がそれぞれ、好ましくは１〜１５ｍｍ、より好ましくは３〜１０ｍｍ、さらに好ましくは５〜１０ｍｍである。スリット２８、２９が長手方向Ｈに延びていること、第１平面１１に対して斜めに形成されていること、および、スリット２８、２９の深さが断熱材ボード２０の厚さの好ましくは６０〜９８％、より好ましくは８０〜９８％であることは、第１実施形態と同様である。

断熱材ボード２０の施工方法は第１実施形態と同様である。図４は、断熱材ボード２０を壁の柱間に嵌め込む工程を上方から見た図である。まず、図４Ａを参照して、断熱材ボード２０を、第１平面１１側を凹にして、スリット２８、２９に沿って曲げる。図４Ｂを参照して、断熱材ボード２０の第１平面を屋外側（図４Ｂの上側）に向けて、長辺１３、１３を柱３０、３０間に屋内側から差し込む。図４Ｃを参照して、断熱材ボード２０の幅方向の両端部を押して（矢印Ｆ）、長辺の手前側、すなわち屋内側の角部Ｃを潰しながら、断熱材ボード２０を柱間に押し込む。図４Ｄを参照して、断熱材ボード２０の幅方向の中央部を押し込んで（矢印Ｆ）、断熱材ボード２０を柱間に嵌め込む。

断熱材ボード２０の２本のスリット２８、２９がいずれも第１平面１１に形成されているので、図４Ａにおいて断熱材ボード２０がＳ字状にならず、中央部を手前に凸にすることができる。これにより、両方の長辺１３、１３を柱３０、３０間に押し込む作業（図４Ｃ）、および中央部を押し込む作業（図４Ｄ）が容易になる。

本発明は、上記の実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。

１０、２０ 断熱材ボード
１１ 第１平面
１２ 第２平面
１３ 長辺
１４ 短辺
１５ 基材
１６ 面材
１８、２８、２９ スリット
３０ 柱
３１ 留付け材
Ｂ スリット底部
Ｃ 断熱材ボードの角部
Ｄ 厚さ方向
Ｈ 長手方向
Ｍ 中心線
Ｗ 幅方向

Claims (5)

1. 発泡プラスチック製の断熱材ボードであって、
   第１平面の幅方向の中部に、該第１平面に対して斜めに、長手方向に延びるスリットが形成されている、
   断熱材ボード。
2. 前記スリットの数が１本である、
   請求項１に記載の断熱材ボード。
3. 前記スリットの数が２本であり、当該スリットが長手方向に垂直な断面においてハの字状または逆ハの字状となるように形成されている、
   請求項１に記載の断熱材ボード。
4. 前記発泡プラスチックが硬質ウレタンフォームである、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の断熱材ボード。
5. 前記発泡プラスチックからなる基材と、該基材の両面にそれぞれ一体化された面材からなる、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の断熱材ボード。

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