JP3717172B2 - 住宅用遮熱材 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅の断熱構造を改善するものであって、外部と建屋内間の熱伝達を遮断、抑制するための遮熱材に関するものであり、家屋建築の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
〔非特許文献1〕 平成14年6月1日、財団法人建築環境・省エネルギー機構発行、「住宅の省エネルギー基準の解説」第192〜193頁(6)屋根断熱の項
〔特許文献1〕 特許第3251000号公報(特開2000−355989号)
【0003】
〔従来例1〕
非特許文献1に開示された技術は、図7に示すものであり、住宅の屋根断熱の典型例である。
即ち、小屋組の棟木、母屋、軒桁等に垂木を釘打ち固定し、合板等の屋根下張材を垂木に釘で固定しておき、図7(A)の如く、垂木上部側面に通気下地材を釘打ち固定し、図7(B)の如く、通気下地材に透湿防水シートや合板等の防風層を釘で留めて、屋根下張材と防風層との隙間で通気層を形成する。
次に、図7(C)の如く、垂木間寸法に切断した断熱材を垂木間に室内側から嵌入してずり落ちないように釘で垂木に固定し、更に断熱材の下側から塩化ビニール等の防湿層をタッカー等で垂木に固定するものである。
【0004】
〔従来例2〕
図8は、特許文献1に開示された遮熱材であり、本願出願人が特願2000−271335号として出願し、平成12年12月26日に、特開2000−355989号として公開され、特許第3251000号として特許されたものである。
即ち、図8に示す如く、該遮熱材は、それぞれ上面に輻射熱反射層を備えた各上面層、中間層及び下面層を各倒伏自在の起立片群で連結し、各層間に空気流通用の空気層空間を形成したものであり、小屋裏内部の断熱にあっては、図8(A)の如く、天井仕上材に配置した断熱材上に載置し、遮熱材上面層の端縁を構造材等にタッカー又はテープで止着して遮熱材の起立状態を保持している。
【0005】
また、屋根断熱にあっては、図8(B)に示す如く、遮熱材を垂木間に上方から嵌入して上面層の両側部を垂木上面にタッカー等で固定し、断熱材を遮熱材下面に当接して垂木に釘等で固定し、断熱材下面には防湿層をタッカー等で垂木に固定し、次いで、遮熱材上面に屋根下張材を配置して垂木に釘打ち固定し、屋根下張材上に防水層、及び屋根仕上材を布設するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来例1(図7)にあっては、屋根面からの高温加熱に対して排熱に有効な通気層が形成出来、垂木高さの選定によって所望厚の断熱材の付設も可能となるが、断熱材は屋根からの加熱によって大容量蓄熱体となり、夜間に外気温が低下しても、断熱材は依然として放熱し続けるため、室内環境を悪化し、冷却空調設備の長時間運転が必要となる。
【0007】
また、従来例2(図8)にあっては、従来例1の断熱構造を改善したものであり、断熱材を遮熱材で被覆保護するため、断熱材の蓄熱量を大幅に抑制出来るが、遮熱材は自立性を欠くため、所定位置での保持には周囲の構造材への上面層の取付け施工が必要であり、図8(B)の如く、屋根断熱に適用するに際しては、垂木に遮熱材を取付けてから屋根下張材を張設する必要があり、遮熱材の付与は、室内側からの施工が不可能であって、屋根上からの複雑、困難、且つ危険な高所作業となる。
【0008】
しかも、遮熱材の付設作業は、屋根下張材及び防水層張設の前の作業であるため、雨天下での作業は出来ず、遮熱材が布設中に雨に濡れれば、住宅の耐用中に、遮熱材1にはカビの発生や腐蝕等の問題を生ずる。
本発明は、これら従来例1,2の問題点を改善又は解決するものであり、断熱材の蓄熱が抑制出来、且つ布設が容易に施工出来る遮熱材の提供を可能とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段、及び作用】
本発明は、例えば図1に示す如く、少なくとも、カバーシート11を上面に層着した保形上面シート12を含む上面層1Aと、下面シート15から成る底面層1Cとを含む複数層1A,1B,1Cを備え、各層間は両端の起立片16及び中間の起立片17群で連結して、長手方向に空気流通可能に開口した空気層空間S1,S2を備え、各層1A,1B,1Cの上面が輻射熱反射層Reを備え、且つ、保形上面シート12が、遮熱材1を突っ張り状態で位置保持するための、保形性と折曲部12Sでの復元性を有する折曲脚部12L,12Rを両側に備えた住宅用遮熱材である。
【0010】
尚、複数層は、上面層1Aと底面層1Cの2層形態でも、図1の如く、上面層1A、中間層1B、底面層1Cの3層形態でも、或いは、複数の中間層を備えた4層以上でも良い。
また、各層1A,1B,1C間に形成する空気層空間S1,S2は、空気の自然対流を生起させれば良く、10〜20mmの層間隔Shを付与すれば良い。
【0011】
また、保形上面シート12は、耐用中に、上面層1Aの平坦を維持し、且つ、折曲部12Sを介した両側の折曲脚部12L,12Rが、遮熱材の側方部材に当接して遮熱材の変形、倒伏を阻止するための強度、及び復元性を有するシートであれば良く、プラスチックシート、厚手のクラフト紙等でも良いが、典型的には3mm厚の段ボール(corrugated paper)である。
また、カバーシート11は、上面層1Aに輻射熱反射機能を付与し、且つ、上面層1Aと側方の垂木3等の木材との間に空隙を生じないようにカバーするものであり、典型的には下面シート15と同一のクラフト紙である。
【0012】
また、下面シート15や、必要に応じて配置する中間層用シート、及び起立片16,17等は、耐用中に平坦形態の保持出来るシート材で構成出来、典型的にはクラフト紙である。
また、輻射熱反射層Reは、熱反射性に優れた金属蒸着膜、金属箔が好ましく、典型的にはアルミ箔貼着層である。
また、折曲脚部12L,12Rは、遮熱材1の耐用時に、遮熱材1が変形、倒伏しないように、側方の木材等に当接して突っ張り支持作用を奏すれば良く、その長さは必要に応じて選定すれば良い。
【0013】
また、「復元性」は、折曲状態から平坦状態に戻ろうとする性質を意味し、復元性が有れば、図4の如く、折曲脚部12L,12Rが折曲部12Sを起点とする復元応力F0を発揮する。
また、底面シート15の幅は、図1の如く、延出部15L,15Rを設けても、図5の如く、上面層1Aの折曲部12S間の幅W2と同幅としても良い。
【0014】
従って、本発明遮熱材1は、保形上面シート12の両側に折曲部12Sを介して配置した折曲脚部12L,12Rが、保形強度及び復元性を有するため、例えば図4(A)の如く、屋根垂木3間に嵌入適用した場合は、保形強度を備えた折曲脚部12L,12Rが、両側の構造部材としての垂木3の側面3Fに、折曲部12Sを起点とする復元力F0により突っ張り状に当接し、遮熱材1の変形や倒伏を阻止すると共に、上面層1A、中間層1B、底面層1Cの輻射熱反射作用、及び各層間の空気層空間S1,S2での空気流通を完全に保証する。
【0015】
そして、屋外側からの加熱で高温化する屋根下張材4や外壁下張材40から遮熱材1上に負荷される熱は、上面層1Aの表面のカバーシート11での輻射熱反射作用で遮熱材内部への伝達が阻止され、上面層1Aから内部に透過する少量の熱も中間層1B、及び/又は、底面層1Cでの輻射熱反射作用により、それぞれ空気層空間S0,S1,S2からの穏やかな空気流によって排熱され、上面層1Aの上部(外部)の熱の底面層1Cの下方(内方)への伝達が阻止出来る。
【0016】
従って、図4(A)の如く適用された遮熱材1は、蓄熱機能の存在しない断熱構造を提供する。
しかも、上面層1Aへの輻射熱反射層Reの付与は、カバーシート11への付与となり、接着性に優れた可撓性のクラフト紙の表面に、アルミ箔層を貼着したプラスチックフィルムを層着するだけで実施出来るため、保形上面シート12には、輻射熱反射層Re付与の困難な材質の選択も可能となって材料選択の自由度が増し、遮熱材製作が合理化出来る。
【0017】
また、図4(B)や図5の如く、遮熱材1を断熱材2の上面(外側面)に重設した場合は、遮熱材1は、断熱材2への室外側からの加熱負荷を大幅に軽減し、断熱材2が遮熱材1によって熱的に保護されるため、肉厚を薄く出来ることと相俟って、断熱材2の蓄熱量を大幅に低減出来る。
【0018】
また、本発明遮熱材1にあっては、カバーシート11が保形上面シート12の折曲部12S上面から両側に延出部11L,11Rを備えているのが好ましい。
この場合、保形上面シート12は、折曲部12Sによって折曲脚部12L,12Rを形成するため、カバーシート11の保形上面シート12との層着は、図1の如く、上面層1Aの幅W1の平坦面での接着となり、カバーシート延出部11L,11Rは、折曲部12Sからカバーシート11自体の可撓性により変形可能となる。
【0019】
従って、延出部11L,11Rの延出長さが、図4の如く、垂木側面3Fと折曲部12Sとの間隔より大な場合は、可撓性によって傾斜屈曲して垂木側面3Fに当接し、図5(B)の如く、垂木側面3Fと折曲部12Sとの間隔と略等しければ、屈曲せずに垂木側面3Fに当接する。
そして、表面に輻射熱反射層Reを有するカバーシート11は、図4(A)の屈曲状態であれ、図5(B)の直線状態であれ、垂木間隔L3の全面を閉止するため、高温度となる空気層空間S0内の空気の下方への流入を抑制すると共に、空気層空間S0の熱の遮熱材1内部への輻射熱伝達を阻止する。
【0020】
従って、カバーシート延出部11L,11Rの延出長さは、延出部11L,11Rが折曲部12S上で自在に屈曲可能であるため、また、延出部11L,11Rと垂木側面3F間に空隙が生じれば、高温空気の遮熱材側方(カバーシート下方)への流入を生ずるため、折曲部12Sから木材(垂木)側面3Fまでの寸法と同等か大に設定すれば良く、また、左側延出部11Lと右側延出部11Rの延出長さは、等長でなくても良い。
【0021】
また、遮熱材1は、複数層が中間シート14から成る1層の中間層1Bを備えた3層であるのが好ましい。
尚、各層1A,1B,1C間の層間隔Shは、10mm以上とすれば、空気層空間S1,S2内での空気のスムーズな対流が得られ、空気層空間S1内の層間隔Shと空気層空間S2内の層間隔Shは同一寸法である必要はない。
この場合、1層の中間シート14の存在により遮熱材1内に2層の空気層空間S1,S2が、空気の自然対流機能に必要な高さShを保持し、且つ、遮熱材高さh1を低く抑えて形成出来る。
【0022】
従って、機能上も、カバーシート11から下方へ透過して遮熱材内に伝達された熱も中間シート14及び下面シート15の2段階の輻射熱反射層Reによって、各空気層空間S1,S2を介して排除出来る高性能遮熱材となると共に、遮熱材高さh1が比較的に低く構成出来るため、住宅断熱への適用の自由度が大となる。
しかも、介在した中間シート14は、遮熱機能発揮上有利であるばかりでなく、中間シート14が各起立片16,17の補強機能をも奏するため、高さh1の低い高性能遮熱材1が薄手の折曲容易な紙材(クラフト紙)での製作で可能となり、製造の作業性も向上する。
【0023】
また、本発明遮熱材1にあっては、上面層1Aが、上面シート13と、上面シート13上に層着した保形上面シート12と、保形上面シート12上に層着したカバーシート11から成り、起立片16,17群を下面シート15と上面シート13とに倒伏自在に連結止着するのが好ましい。
尚、上面シート13は、起立片16,17群を接着等で止着保持出来、且つ、保形上面シート12の下面に接着等で層着出来れば良いので、上面シートの幅13W(W2)は、両端部の起立片16が止着出来、且つ、折曲脚部12L,12Rの折曲と干渉しない寸法であれば良い。
【0024】
この場合は、遮熱材1は、図2に示す如く、薄手の上面シート13と下面シート15とを倒伏自在の起立片16,17群で連結した遮熱材本体10を予め作成し、必要に応じて遮熱材本体10の上面シート13上に、薄手のカバーシート11を接着した強度及び復元性を有する厚手の保形上面シート12を層着したカバー体(被覆層)10´を被冠接着することにより製作出来るため、また、遮熱材本体10の作成時には、所望の中間シート14を、図2、図3の如く、各起立片16,17間に折曲片14´での起立片16,17への接着により配置出来、遮熱材本体10の保管時には、起立片16,17を倒伏して積層形態と出来るため、遮熱材1の製作、保管が容易となる。
【0025】
また、遮熱材1は、上面シート13の両端縁13Eが保形上面シート12の折曲脚部12L,12Rの折曲部12Sを規定しているのが好ましい。
この場合、保形上面シート12の両側折曲部12S間の平坦面幅W1は、上面シート13の層着によって補強され、折曲部12Sの折目付与も容易となるため、保形上面シート12の材料選択の自由度が増す。
【0026】
そして、図5に示す如く、下面シート15の幅を上面シート13の幅W2と同幅とすれば、遮熱材1の幅も、上面層幅W1+折曲脚部12L,12Rの側方への傾斜突出幅W0となり、幅W0は遮熱材1の使用形態により決まるので、図5に示す如く、遮熱材1は、平坦面幅W1と同一、又はそれ以上の間隔寸法内には嵌入可能となり、下面シート15の底面15Bに断熱材2を接着して用いるのに有利であり、また、小屋裏内部等、断熱材上に遮熱材1を並列載置形態で用いるのにも有利である。
【0027】
また、遮熱材1は、図6に示す如く、上面層1Aが、カバーシート11と保形上面シート12とから成り、起立片16,17群を下面シート15と保形上面シート12との間に倒伏自在に止着するのが好ましい。
この場合、保形上面シート12の材質を接着性及び保形強度面から適切に選択すれば、必要な曲げ強度、及び復元性を有する厚手の保形上面シート12と、薄手の下面シート15との、薄手の起立片16,17を介した接着製作が可能であり、上面シート13を省略したために、構造が単純化し、遮熱材1のコスト低減が可能となる。
【0028】
また、遮熱材1は、下面シート15が両側に延出部15L,15Rを備えているのが好ましい。
この場合、延出部15L,15Rは、図4(A)の如く、垂木3等の構造材への固定に利用して、断熱材2を使用しないで、遮熱材1のみで蓄熱しない断熱構造が形成出来るのみならず、図4(B)の如く、下面シート15の底面15Bに断熱材2を配置する際には、延出部15L,15Rを折曲して遮熱材1を垂木3間に押込み、延出部15L,15RをステープルN等で垂木側面3Fに固定し、グラスウール等の繊維断熱材や、発泡プラスチック等の固形断熱材2を遮熱材下面シート15の底面に充填装着出来る。
勿論、発泡プラスチック等の固形断熱材2は、下面シート底面に接着一体化した後、断熱材2の押込みにより遮熱材1を垂木3間に嵌入することも可能となる。
従って、遮熱材1の利用範囲が広くなる。
【0029】
また、遮熱材1は、保形上面シート12が、両側の折曲部12S間で上面層1Aの平坦面幅W1を規定し、折曲部12Sから下面シート15までの高さh1に略同寸の折曲脚部12L,12Rを備えているのが好ましい。
この場合、折曲脚部12L,12Rは、遮熱材1の嵌入押込み時には、起立片16,17の補強材の機能を奏して遮熱材1の押込み作業が容易となり、起立片16,17の変形による遮熱材1の変形を最少限に抑制し、遮熱材1の取付け施工が容易となる。
【0030】
また、本発明遮熱材1にあっては、両端部の起立片16の外側面16F、及び下面シート15の下面が輻射熱反射層Reを備え、且つ、中間層1Bを構成する中間シート14及び下面シート15の全面に透湿用のピンホールhoを散在配置するのが好ましい。
【0031】
この場合、ピンホールhoの形成は、アルミ箔等の輻射熱反射層Reを付与したシート材にニードリング処理すれば良い。
そして、遮熱材1は、透湿用ピンホールhoの存在により、遮熱材1内の空気層空間S1,S2は連通透湿性となり、遮熱材内部の結露やカビの発生が抑制出来て輻射熱反射層Reの耐用中の汚染が抑制出来、反射機能の耐久性が向上し、図4(B)の如く、遮熱材1を断熱材2と積層併用する場合は、断熱材2の吸湿による断熱機能低下も防止出来る。
【0032】
また、端部起立片16外面16Fの反射層Reにより、図4(A)の如く、カバーシート延出部11L,11Rから下方の空気層空間S4へ透過し、更に、折曲脚部12L,12Rと端部起立片16間に形成される空気層空間S3内へ伝達した輻射熱も、空間S3内の通気によって好適に排熱出来る。
また、下面シート底面15Bの輻射熱反射層Reは、冬季等、室内温度が室外温度より高い場合に、室内熱の外部への損失を抑制出来、室内の暖房エネルギー低減に有利である。
【0033】
また、遮熱材1は、保形上面シート12が段ボール紙であり、他のシート11,13,14,15及び起立片16,17がクラフト紙であり、且つ、輻射熱反射層Reがアルミ箔貼着層であるのが好ましい。
この場合、段ボールは、典型的には表裏クラフト紙を波型中芯に層着した3mm厚のものである。
そして、遮熱材1の各構成部材がクラフト紙であるため、相互接着性が良くて紙製の遮熱材1の接着製造が容易である。
また、アルミ箔貼着層は、平滑反射面を備え、高性能な輻射熱反射層Reの低コストでの提供を可能とする。
従って、入手容易な材料によって、汎用性のある高性能遮熱材1が低コストで提供出来る。
【0034】
【発明の実施の形態】
〔遮熱材1の製作〕
〔例1.下面シート15が延出部15L,15Rを有するタイプ(図1)〕
図2は、図1の3層形態遮熱材1の分解説明図であり、図1に示す遮熱材1は、上面シート13、中間シート14及び下面シート15から成り、且つ、下面シート15が両側に延出部15L,15Rを備えた3層形態の遮熱材本体10を形成し、該本体10の上面シート13の上面に、保形上面シート12とカバーシート11とを層着一体化した被覆層(カバー体)10´を載置接着したものである。
【0035】
遮熱材本体10の構成材料は、中間の起立片17及び上面シート13は、165g/mのクラフト紙であり、下面シート15は、165g/mのクラフト紙の表裏両面に、6.3μmのアルミ箔を備えたポリエチレンフィルムを層着した紙の全面にニードリング処理によりピンホールhoを穿孔したものであり、中間シート14は、70.8g/mのクラフト紙の片面に、6.3μmのアルミ箔を備えたポリエチレンフィルムを層着した紙の全面にニードリング処理によりピンホールhoを穿孔したものである。
【0036】
また、両端の起立片16は、165g/mのクラフト紙の片面に6.3μmのアルミ箔を備えたポリエチレンフィルムを層着したものである。
そして、図2に示す如く、各起立片16,17は、両端の折曲片16´,17´(標準幅:10mm)で上面シート13及び下面シート15に接着し、中間シート14は、両側の折曲片14´(標準幅:10mm)により起立片16,17に接着し、各起立片16,17によって実効高さh2(標準:35mm)の下に、各シート間に長手方向に貫通する空気層空間S1,S2を形成する。
【0037】
カバー体(被覆層)10´は、3mm厚の段ボール(表裏紙:180g/m、中芯紙:120g/m)の芯紙の山方向を幅方向とし、段ボールの表面に、カバーシート11を層着したものであり、カバーシート11は、165g/mのクラフト紙の表面に、6.3μmのアルミ箔を備えたポリエチレンフィルムを層着したものである。
そして、カバーシート11は、保形上面シート12の両側の折曲部12S間の幅W1に接着し、両側の延出部11L,11R(標準:15mm)が保形上面シートの折曲脚部12L,12Rと非接着とする。
【0038】
遮熱材1の寸法は、長さ方向(図2で紙面に垂直方向)寸法は、長尺物として製作しておき、使用時に適用位置に応じて適寸に裁断して用いる。
また、幅寸法は、適用位置に応じて決定するものであり、屋根断熱用の遮熱材1としては、図1に示す如く、垂木幅3Wが38mmで、垂木高さ3Hが89mm、垂木芯間寸法3Mが500mmであれば、両側の垂木間隔L3が462mmとなるため、遮熱材上面層1Aの幅W1の平坦面両側には、各垂木側面3Fとの間隔G1が7.5mm前後に形成出来るように、遮熱材1の上面層1Aの平坦面幅W1を425mmに設定し、上面シート13の幅W2は、両側縁13Eが保形上面シート12の折曲部12Sでの直角折曲すら保証するように、W2を420mm前後に設定し、下面シート15の幅W15は、各延出部15L,15Rが各垂木底面3Bの略全幅に亘る長さ(標準:43mm)とする。
【0039】
遮熱材本体10は、図2に示す如く、両端起立片16及び中間起立片17の上下端の幅10mmの折曲片16´,17´への接着剤付与により上面シート13及び下面シート15と接着固定し、遮熱材本体10の実効高さh2(標準:35mm)を保持し、中間シート14は、両端の幅10mmの折曲片14´への接着剤付与により各起立片16,17に接着一体化したものであり、且つ、各シート材(クラフト紙)が長尺物である場合は、ロール群装置(図示せず)により、各折曲片14´,16´,17´の折曲→接着剤付与→押圧接着の工程の走行処理を経て、積層形態で製造する。
勿論、手作業でも可能である。
【0040】
次いで、薄手のクラフト紙で製造した遮熱材本体10の上面シート13上に、カバーシート11を厚手の段ボールの上面に層着した被覆層(カバー体)10´を、段ボールの中芯紙の波状の山の方向を幅方向として載置し、折曲部12S間の平坦面を上面シート13上に全面接着する。
【0041】
この場合、カバー体の保形上面シート12は、平坦面幅W1の幅方向の両側で、折曲部12Sから下面シート15までの高さh1(標準:38mm)に等しい長さの折曲脚部12L,12Rを備え、且つ、カバー体のカバーシート11は、両側に遊離した延出部11L,11R(標準:15mm)を備え、上面層1Aの平坦面幅W1で保形上面シート12と面接着した遮熱材1となる。
そして、カバーシート11の延出部11L,11Rの延出長さは、側方の木材(垂木)側面との間に空隙を生じないようにカバー出来れば良い。
【0042】
〔例2.下面シート15と上面シート13が同幅のタイプ(図5)〕
図5に示す如く、屋根垂木3間に嵌入する3層形態遮熱材1で、下面シート15が上面シート13と同幅のタイプは、例1(図1)のタイプの製造過程に於いて、下面シート15として、例1の下面シート15と同一紙で、幅方向寸法を上面シート13の幅W2と同寸としたものを適用するものであり、例1(図1)の遮熱材1に対し、カバー体(被覆材)10´が同一で、遮熱材本体10の下面シート15のみ短寸となったもの、即ち、例1の3層形態遮熱材1に於いて、下面シート15の延出部15L,15Rの削除したものであり、例1の遮熱材1と同様の製作手段で作れる。
【0043】
〔例3.上面層1Aがカバー体10´のみのタイプ(図6)〕
図6に示す3層形態遮熱材1は、図1(例1)の遮熱材1に於いて上面シート13を除去した構成のものである。
製作に際しては、段ボールの保形上面シート12と輻射熱反射層Reを表面に有するカバーシート11とを層着してカバー体(被覆体)10´を用意し、中間シート14、下面シート15及び起立片16,17を折曲→接着剤付与→押圧接着した後、折曲脚部12L,12Rを折曲してないカバー体10´の平坦状態の保形上面シート(段ボール)12下面に、起立片の上端の折曲片16´,17´を接着処理すれば良い。
【0044】
〔遮熱材の使用〕
〔屋根への適用〕
〔例1の遮熱材の使用(図4)〕
例1の遮熱材(下面シート15が延出部15L,15Rを有するタイプ)は、図4(A)の如く、屋根下張材4及び防水層5を張設した垂木3間に、上面層1Aの保形上面シート12に折曲部12Sの折目で折曲脚部12L,12Rを折曲形成した遮熱材1を、カバーシート11の可撓性の延出部11L,11R及び折曲脚部12L,12Rを垂木側面3Fに当接形態で室内側から嵌入して、下面シート延出部15L,15Rが垂木底面3Bに当接するまで押込み、1本の垂木底面3Bに、両側の遮熱材1の各延出部15L,15Rを重ねる形態で当接固定すれば、遮熱材1のみによる屋根断熱構造が形成出来る。
【0045】
この場合、折曲脚部12L,12Rの長さが折曲部12Sから下面シート15までの高さh1と略同一であるため、遮熱材1の嵌入配置は、折曲脚部12L,12Rが押込み応力を負担し、空気層空間S1,S2に作用上支障の無い状態で実施出来る。
尚、延出部15L,15Rの垂木底面3Bに当接する寸法は、垂木底面3Bの半幅以下としても取付け可能であるが、垂木底面3Bの幅3Wを被う寸法とすれば、垂木底面3Bへの積層形態での取付けとなり、取付け部が大きくなって取付けの手作業が容易となる。
【0046】
そして、得られた屋根断熱構造(図4(A))は、輻射熱反射層Reを備えたカバーシート11の両側延出部11L,11Rが可撓性によって折曲されて、垂木側面3Fとの間隔G1を閉止し、遮熱材1の上方の空気層空間S0内の輻射熱を好適に反射排熱すると共に、空気層空間S0からカバーシート11下方への若干の空気流入も、折曲脚部12L,12Rの垂木側面3Fへの復元力F0での確実な当接によって空気層空間S4内に閉じ込め、上面層1A上の空気層空間S0の高温空気の空気層空間S3への流入を阻止する。
【0047】
そして、各層の輻射熱反射層Reによって、屋根下張材下面の高温空気熱の下面シート15下方(内方)への熱伝達を阻止する。
しかも、折曲脚部12L,12Rが十分な保形性及び復元性を有するため、耐用中の遮熱材1の変位や傾動は完全に阻止出来、耐用中は、蓄熱の生じない断熱構造として、設計値どおりの断熱機能を発揮する。
【0048】
勿論、例1の遮熱材1に対しても、断熱材2の付設が可能であり、この場合は、図4(B)の如く、下面シート15の延出部15L,15Rを折曲して遮熱材1を所定位置まで押込んだ後、折曲した延出部15L,15Rを釘、ステープルN等で垂木側面3Fに固定し、遮熱材底面15B及び延出部15L,15Rで形成される空間内に固形の断熱材2、又は、グラスウール等の繊維断熱材2を充填して断熱材2のずり落ちを阻止し、必要に応じて、慣用の防湿層を断熱材底面2Bに布設すれば良い。
【0049】
〔例2の遮熱材の使用(図5)〕
図5は、例2の遮熱材(下面シート15と上面シート13が同幅タイプ)に於いて、カバーシート11の幅を垂木間隔L3と略同一としたものの使用例であり、屋根垂木3上に屋根下張材4を張設し、下張材4上に慣用の防水層5を布設して雨水の屋根下張材下方への浸入を防止し、屋根仕上材の施工後、又は屋根仕上材施工と同時並行して、遮熱材下面シート15の底面15Bに垂木3の間隔寸法L3で所定厚の断熱材2を接着剤Adで一体化し、保形上面シート12を、上面シート両端縁13Eに符合して折曲脚部12L,12Rの折曲部12Sに折目を付与した遮熱材1を室内側から垂木3間に押上げ嵌入する。
【0050】
この場合、折曲脚部12L,12Rは、折曲部12Sの折目での復元性により、先端12Tが垂木側面3Fに当接して嵌入し、カバーシート11が垂木間隔L3を閉止する。
そして、押込んだ遮熱材1は、折曲脚部12L,12Rが上面層1Aの平端面幅W1と垂木間隔L3との寸法差W0によって傾斜形態となり、遮熱材1の押込み過程では、折曲脚部12L,12Rが折曲部12Sから下面シート15までの高さh1より若干低い高さh3であり、且つ、押込み応力を負担するため、押込み終了位置では、図5(A)の如く、各起立片16,17は若干曲がりを生ずる。
【0051】
しかし、図5(A)の位置の断熱材2を若干引き下げて、断熱材底面2Bを垂木底面3Bと面一とすることにより、図5(B)の如く、各起立片16,17が適正に起立し、段ボールの保形性及び復元性を備えた各折曲脚部12L,12Rの先端12Tが、垂木側面3Fに、矢印F0の復元力により突っ張り状に当接して遮熱材の上面層1A、中間層1B、底面層1Cを、適正且つ、安定的に保持出来る。
勿論、カバーシート延出部11L,11Rも可撓性を有し、且つ垂木側面3Fまで延びているため、遮熱材1の上下位置に関係なく、垂木間隔L3を閉止する。
【0052】
得られた屋根断熱構造(図5(B))にあっては、遮熱材上面層1Aのカバーシート11と屋根下張材4の底面4Bとの間には空気層空間S0が、上面層1Aと中間層1Bとの間には空気層空間S1が、中間層1Bと底面層1Cとの間には空気層空間S2が、折曲脚部12L,12Rと外側起立片16との間には空気層空間S3が、カバーシート延出部11L,11Rと折曲脚部12L,12Rとの間には空気層空間S4が、それぞれ安定確保出来、各層の輻射熱反射層Reによって各層間の輻射熱は各空間S0,S1,S2,S3,S4により排熱出来る。従って、屋根下張材4から伝達される高温負荷熱の下面シート15の下方(内方)への伝達が抑制出来、下方の断熱材2の蓄熱量が大幅に低減出来る。
【0053】
また、折曲脚部12L,12Rは、脚部先端12Tが復元力F0によって垂木側面3Fに当接するため、高温になる空気層空間S0からカバーシート11下方の空気層空間S4内へ入る熱は、折曲脚部12L,12Rによって空気層空間S4から起立片16側面の空間S3内への流入が抑制され、遮熱材下方の断熱材2への熱負荷が抑制出来る。
【0054】
そして、各空気層空間S0,S1,S2,S3,S4には外気の穏やかな流入を生ずるため、各層の輻射熱反射層Reによって各空気層空間内の空気が外方へ排熱出来、各層での下方への熱伝達が抑制出来る。
尚、下面シート15の両側部では、断熱材2が両側部2L,2Rで若干露出して空気層空間S3内の空気と接触するが、空間S3内の空気は空間S0内の空気より低温であるため、断熱材2への熱的支障は許容出来る程度である。
【0055】
〔外壁への適用〕
〔例3の遮熱材の使用(図6)〕
図6は外壁断熱に例3(上面層1Aがカバー体10´のみのタイプ)の遮熱材1を適用した例図である。
即ち、図6(A)は、遮熱材1のみで外壁断熱構造を形成する図であって、上面にカバー体10´を層着した保形上面シート12の上面幅W1(図1)を、外壁の壁下張材40を張設する各縦枠30間の寸法L30より若干(10〜20mm)小とした遮熱材1の保形上面シート12には、予め折曲部12Sで折曲脚部12L,12Rに折目を付け、縦枠間寸法をL30より広幅としたカバーシート11の延出部11L,11Rはそのままの状態で該遮熱材1を縦枠30間に室内側から嵌入して、下面シート延出部15L,15Rが縦枠底面30Bに当接するまで、カバーシート延出部の先端11T及び折曲脚部の先端12Tを縦枠側面30Fに摺接しながら押込み、縦枠底面30Bに下面シート延出部15L,15Rを当接して接着剤等で固定すれば良い。
【0056】
遮熱材1は、カバーシート11の延出部先端11Tの縦枠側面30Fへの折曲当接によって、壁下張材40と上面層1Aとの間に空気層空間S0を形成し、折曲脚部12L,12Rは、先端12Tが縦枠30側面に段ボールの折曲部12Sでの復元力F0によって突っ張り状に当接し、カバーシート延出部11L,11R下面との間には空気層空間S4を、端部起立片16との間には空気層空間S3を形成し、両側の折曲脚部12L,12Rによって、遮熱材1を適正姿勢に保持して各層間の空気層空間S1,S2を保持すると共に、空気層空間S0,S4と空気層空間S3との連通を阻止する構造となる。
【0057】
また、図6(B)は、図6(A)図と同一の遮熱材1を断熱材2と併用する例図であって、例3の遮熱材1を用い、下面シート15に断熱材2を接着固定して縦枠30間に嵌入使用する態様図である。
断熱材2は縦枠間隔L30に符合した幅寸法であり、保形上面シート12の折曲脚部12L,12Rを予め折曲部12Sでの折目によって折曲しておき、下面シート15の延出部15L,15Rも断熱材2側面に折り曲げておく。
【0058】
そして、遮熱材1を、上面層1Aを外面にして縦枠30間に嵌入押込むことにより、カバーシート延出部11L,11Rは曲げられて、先端11Tが縦枠側面30Fに摺接しながら、また、接曲延出部15L,15Rも縦枠側面30Fに摺接しながら嵌入し、遮熱材1の固定位置では、保形上面シート折曲脚部12L,12Rの先端12Tが縦枠側面30Fに突っ張って遮熱材1を適正位置に保持して、上面層1Aと壁下張材40間には小間隔の空気層空間S0を、カバー延長部11L,11Rと接曲脚部12L,12Rとの間には空気層空間S4を、折曲脚部12L,12Rと端部起立片16との間には空気層空間S3を形成し、遮熱材1は、適正姿勢に保持出来て、各層間の空気層空間S1,S2も保持出来る。
【0059】
この場合、小間隔の空気層空間S0は空気流抵抗を生ずるが、該空間S0内の空気が高温となるため若干の対流を発生し、カバーシート11が遮熱材1を熱的に保護していること、遮熱材1が中間層1B及び底面層1Cでも輻射熱伝達を阻止することにより、遮熱材1は、断熱材2に対する室外側からの熱負荷抑制の効果を奏し、断熱材2の蓄熱量を大幅に低減する。
勿論、例1(図1)の遮熱材1も、例3(図6)の遮熱材1と同様に、外壁断熱への適用が可能である。
【0060】
〔効果〕
本発明の実施の態様の各遮熱材1にあっては、構成シート材が全て紙シートであって、折目付与性、接着性が良好であるため、製作上手間のかかる中間シート14の起立片16,17への取付けを始め、起立片16,17の下面シート15への取付け、カバーシート11の保形上面シート12との層着、及び上面シート13と保形上面シート12との取付け、等がローラー群装置による走行工程によって、シート材処理として正確に、且つ、容易に実施出来る。
しかも、起立片16,17は接曲片16´,17´で接着固定であるため、遮熱材1は起立片16,17の倒伏形態(積層形態)での保管が可能であり、製品の保管及び搬送が容易である。
【0061】
遮熱材1は、構成シート材が全て紙であるため軽量であり、施工使用に際しては、嵩の低い積層形態物を必要長さに裁断し、平坦状態の保形上面シート12の両側に折曲部12Sの折目を付与し、且つ、起立片16,17を起立するだけで使用可能となるため、施工現場への搬入、使用準備、及び取付け施工が容易である。
【0062】
遮熱材1は、屋根垂木3間に適用する屋根断熱施工では、屋根下張材を張設した後の施工であり、壁縦枠30間に適用する外壁断熱施工では、壁下張材張設後の施工であるため、遮熱材単体使用の場合も、断熱材併用使用の場合も、室内側からの施工となり、遮熱材は雨天でも取付け施工が出来、断熱施工の期間も短縮出来る。
しかも、屋根断熱施工は、室内側での脚立を用いた施工となるため、従来の図7や図8(B)の如き、屋根上からの危険な高所作業ではなく、断熱施工作業が安全となり、作業性も良い。
【0063】
遮熱材1は軽量物であり、折曲脚部12L,12Rは、保形性の大な段ボールに折曲部12Sで折目を付け、折目での復元性によって側方への突っ張り力を発現して保持出来るため、垂木3間や、壁縦枠30間に嵌入するだけで遮熱材1の位置の仮保持が出来、遮熱材1の取付け作業が容易である。
【0064】
遮熱材1は、各空気層空間S0,S1,S2,S3,S4全てを空気流通可能に配置するものであり、上面層1Aのカバーシート11上の輻射熱反射層Reが外部からの輻射熱を反射して空気層空間S0で排熱し、中間層1B及び底面層1Cでも空気層空間S1,S2で透過輻射熱を反射放出し、両端部の起立片16と折曲脚部12L,12R間の空気層空間S3でも、起立片16外面の輻射熱反射層Reにより輻射熱を反射放出するため、熱の室外側から室内側への伝達を多段的に確実に抑制する。
【0065】
尚、上面層1A、中間層1B、底面層1Cが共に表面に輻射熱反射層Reを備えた例1(図1)の遮熱材(3層形態、且つh1が40mm)単体の熱貫流抵抗、熱貫流率、熱抵抗を、財団法人建材試験センター中央試験所で測定したところ、遮熱材1と同厚のグラスウールマットと略同等の熱貫流抵抗(0.92m・k/w)の発揮を確認した。
即ち、遮熱材1は、日射の無い条件でも、グラスウールマット同等の断熱機能を発揮する。
【0066】
遮熱材1は、下面シート15が上下両面に輻射熱反射層Reを備えているため、夏季等の室外温度が室内温度より高い場合には、下面シート表面が輻射熱を反射して空気層空間S2より排熱して室内への熱負荷を軽減する。
また、冬季等の室内温度を暖房により外気温度より高く維持する場合には、下面シート15の下面が輻射熱を反射して室内熱の外部への透過放出が抑制出来、室内暖房の省エネルギー効果がある。
【0067】
また、遮熱材1は、中間シート14及び下面シート15が多数のピンホールhoを有するため、透湿性となって遮熱材内部での結露が防止出来て輻射熱反射層Reの結露、カビ発生による汚染が抑制出来、遮熱機能の耐久性が向上し、断熱材2を付設使用する場合は、断熱材の吸湿による断熱機能低下も抑制する。
【0068】
〔その他〕
例1の遮熱材(下面シート15が延出部15L,15Rを有するタイプ)は、例2(図5)のタイプの遮熱材同様に、下面シート15の底面に、適寸に用意した発泡プラスチック等の固形断熱材2を予め接着固定しておき、下面シート15の延出部15L,15Rを断熱材2の側面に折曲当接した形態で垂木間、壁縦枠間等の木材間に嵌入、押込んで断熱材2を両側の木材に釘で止着しても良い。
この場合も、例2の遮熱材の使用時同様に、遮熱材1が蓄熱性の無い断熱体として断熱材2の断熱機能を高め、且つ、断熱材2は遮熱材1の熱的保護により、蓄熱量を大幅に低減する。
【0069】
また、遮熱材1の嵌入施工は、鉄骨造の薄板軽量型鋼等形鋼内にも適用出来、下面シート15の鋼材への取付けは、両面粘着テープや、ドリリングタッピングネジ等で可能である。
また、保形上面シート12としては、折曲部12Sの折目で必要復元応力F0さえ発揮出来れば、秤量の大な厚紙でも、プラスチックシートでも良く、プラスチックシートの場合は、カバーシート11と共にピンホールを穿孔して透湿性とするのが好ましい。
【0070】
また、実施態様例2(図5)の遮熱材1は、従来例8(A)図に示す如き天井断熱にも適用出来る。
即ち、天井仕上材上に敷設した断熱材屋上に、遮熱材1の側面相互が、接曲脚部12L,12R相互の先端12Tが復元力F0で突っ張り合い、カバーシート延出部11L,11R相互が屈曲当接して上面の空気層空間を閉止する形態に遮熱材1を並列配置し、長手方向末端に通気用の小口を形成すれば良い。
この場合でも、並列遮熱材1相互は、折曲脚部12L,12R相互によって位置保持出来、カバーシート11相互が隙間なく断熱材層全面を輻射熱反射層Reでカバーする。
【0071】
【発明の効果】
本発明遮熱材1は、適用装着する垂木、縦枠等の木材間に上面層1A側から嵌入出来るため、室内側からの脚立等による安全、且つ、容易な施工となる。
従って、屋根下張材4や壁下張材40の施工後の雨に濡れない状態での施工となり、雨天での作業も可能となって工期が短縮化出来ると共に、雨に濡れない状態で取付けた遮熱材1は、耐用中のカビや吸水腐蝕の生じない耐久性のある断熱構造を提供する。
【0072】
しかも、復元性を有する折曲脚部12L,12Rによる垂木3等の木材側面への突っ張り状態での位置保持となるため、遮熱材1の木材間への嵌入状態で遮熱材1が仮固定状態となって、遮熱材1の垂木3等の木材への取付け作業が容易となり、遮熱材1は、取付け施工後の耐用中も、折曲脚部12L,12Rによって適正姿勢で適正位置に保持出来、設計値どおりの遮熱機能を発揮する。
【0073】
また、遮熱材1のみの取付けで得られる断熱構造は、取付け作業が容易であって蓄熱の生じない断熱構造を提供し、断熱材2を被覆保護するように遮熱材1を取付けた断熱構造は、断熱材2の肉厚が薄く出来、しかも、遮熱材1が断熱材2への加熱負荷を軽減抑制するため、断熱材2の蓄熱量が大幅に抑制出来る。
【0074】
更に、屋根垂木や壁縦枠等の木材間に遮熱材1を適用すれば、輻射熱反射層Reを表面(外面)に有するカバーシート11が可撓性を有する延出部11L,11Rによって木材間を密封カバーし、保形性を有する折曲脚部12L,12Rが木材側面3F(30F)に復元力F0で当接して遮熱材1を適正位置に保持するため、カバーシート延出部11L,11R、及び折曲脚部12L,12Rが上面層1A上の高温空気の遮熱材側面(空気層空間S3)への侵入を阻止し、遮熱材各層1A,1B,1Cの上面、及び起立片16の外側面が輻射熱反射層Reを有することと相俟って、遮熱材1は、室外側の熱の室内側への伝達を好適に抑制出来る。
【0075】
また、遮熱材1の中間シート14及び下面シート15にピンホールhoを散在配置することにより、遮熱材内部での結露が防止出来、結露やカビの発生による輻射熱反射層Reの汚染が防止出来て、遮熱材の輻射熱反射機能低下が抑制出来る。
そして、該遮熱材1を断熱材2と併用する際には、断熱材2の吸湿による断熱機能低下も抑制出来る。
【0076】
更に、遮熱材1の下面シート15の両面に輻射熱反射層Reを設けることによって、遮熱材1は、夏季の室外側からの高温熱の室内側への伝達を抑制して、室内の冷房エネルギーの低減を果すのみならず、冬季では、室内暖房の熱の遮熱材から室外への伝達損失を抑制して、室内の暖房エネルギーの低減化をも果し、省エネルギー住宅の提供を可能とする。
【0077】
また、遮熱材の下面シート15には、両側に固定代としての延出部15L,15Rを形成しておくことにより、遮熱材1を木材(垂木、縦枠)間に嵌入して延出部で木材底面に固定するだけで、遮熱材1のみでの断熱構造の形成が可能となると共に、延出部15L,15Rを断熱材2側面に折曲して遮熱材1と共に木材間に嵌入することにより、断熱材2を遮熱材1で被覆保護した断熱構造も形成出来、住宅の適所への適切な断熱構造付与が可能となり、住宅への合理的な断熱構造の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施態様例1の遮熱材の正面図である。
【図2】本発明実施態様例1の遮熱材の分解説明図である。
【図3】本発明実施態様例1の遮熱材の説明正面図であって、(A)は積層形態からの引き起こし状態を、(B)は起立片の起立状態を示す図である。
【図4】本発明実施態様例1の遮熱材の使用状態図であって、(A)は図1の遮熱材のみを取付けた状態を、(B)は断熱材と併用した状態を示す正面図である。
【図5】本発明実施態様例2の遮熱材の使用説明図であって、(A)は押込んだ状態を、(B)は取付け完了状態を示す図である。
【図6】本発明の実施態様例3の遮熱材の説明正面図であって、(A)は遮熱材のみの断熱構造を、(B)は遮熱材に断熱材を付設した状態を示す図である。
【図7】従来例1の説明正面図であって、(A)は通気下地材取付け状態を、(B)は通気層形成状態を、(C)は断熱構造形成状態を示す図である。
【図8】従来例2の説明斜視図であって、(A)は天井仕上材上の断熱構造を、(B)は屋根断熱を示す図である。
【符合の説明】
1:遮熱材、 1A、上面層、
1B:中間層、 1C、底面層、
2:断熱材、
2B,3B,4B,15B,30B:底面、
3:垂木、 3F,30F:側面、
4:屋根下張材、 5:防水層、
10:遮熱材本体、 10´:カバー体(被覆層)、
11:カバーシート、 11T:延出部先端(先端)、
11L,11R:15L,15R:延出部、
12:保形上面シート、 12L,12R:折曲脚部、
12S:折曲部(折目)、 12T:脚部先端(先端)、
13:上面シート、 13E:端縁、
14:中間シート、 14´,16´,17´:折曲片、
15:下面シート、 16,17:起立片、
30:縦枠、 40:壁下張材、
F0:復元応力(復元力)、 h1:遮熱材高さ、
N:釘(ステープル)、 O:小口開口(通気開口)、
Re:輻射熱反射層(アルミ箔層)、 Sh:層間隔、
S0,S1,S2,S3,S4:空気層空間

Claims (10)

  1. 少なくとも、カバーシート(11)を上面に層着した保形上面シート(12)を含む上面層(1A)と、下面シート(15)から成る底面層(1C)とを含む複数層(1A,1B,1C)を備え、各層間は両端の起立片(16)及び中間の起立片(17)群で連結して、長手方向に空気流通可能に開口した空気層空間(S1,S2)を備え、各層(1A,1B,1C)の上面が輻射熱反射層(Re)を備え、且つ、保形上面シート(12)が、遮熱材(1)を突っ張り状態で位置保持するための、保形性と折曲部(12S)での復元性を有する折曲脚部(12L,12R)を両側に備えた、住宅用遮熱材。
  2. カバーシート(11)が保形上面シート(12)の折曲部(12S)上面から両側に延出部(11L,11R)を備えた請求項1の住宅用遮熱材。
  3. 複数層が中間シート(14)から成る1層の中間層(1B)を備えた3層である、請求項1又は2の住宅用遮熱材。
  4. 上面層(1A)が、上面シート(13)と、上面シート(13)上に層着した保形上面シート(12)と、保形上面シート(12)上に層着したカバーシート(11)とから成り、起立片(16,17)群を下面シート(15)と上面シート(13)とに倒伏自在に連結止着した、請求項1又は2又は3の住宅用遮熱材。
  5. 上面シート(13)の両端縁(13E)が保形上面シート(12)の折曲脚部(12L,12R)の折曲部(12S)を規定した、請求項4の住宅用遮熱材。
  6. 上面層(1A)が、カバーシート(11)と保形上面シート(12)とから成り、起立片(16,17)群を下面シート(15)と保形上面シート(12)との間に倒伏自在に止着した、請求項1又は2又は3の住宅用遮熱材。
  7. 下面シート(15)が両側に延出部(15L,15R)を備えた請求項1乃至6のいずれか1項の住宅用遮熱材。
  8. 保形上面シート(12)が、両側の折曲部(12S)間で上面層(1A)の平坦面幅(W1)を規定し、折曲部(12S)から下面シート(15)までの高さ(h1)に略同寸の折曲脚部(12L,12R)を備えた、請求項1乃至7のいずれか1項の住宅用遮熱材。
  9. 両端部の起立片(16)の外側面(16F)、及び下面シート(15)の下面が輻射熱反射層(Re)を備え、且つ、中間層(1B)を構成する中間シート(14)及び下面シート(15)の全面に透湿用のピンホール(ho)を散在配置した、請求項1の住宅用遮熱材。
  10. 保形上面シート(12)が段ボール紙であり、他のシート(11,13,14,15)及び起立片(16,17)がクラフト紙であり、且つ、輻射熱反射層(Re)がアルミ箔貼着層である、請求項1乃至9のいずれか1項の住宅用遮熱材。
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