JP3738002B2

JP3738002B2 - 建築用断熱パネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP3738002B2
Application number: JP2002352707A
Authority: JP
Inventors: 隆重篠原; 哲男瀧澤
Original assignee: 隆重篠原; 影山木材株式会社; 富士環境システム株式会社; 上尾工業株式会社
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: JP2004183360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、間伐材や廃材などによる木材の有効利用を可能とした、エコロジータイプの建築用断熱パネルおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より建物の壁、床などには断熱材が使用されており、その代表格としてグラスウールなどの繊維系断熱材が一般に知られている。
この繊維系断熱材は、例えば外壁板と内壁板間に充填介在させることにより、空間を細分化して空気を封じ込め、対流による熱伝導を防止しようとするものである。
しかし、実質的には微細ながらも空気対流が生じ、断熱効果が低下するという問題があり、また結露などにより腐食などの問題も生じやすい。
また、他の石油系断熱材料などでは、廃棄焼却時、有害化学物質を生成するうえ、廃棄や再生が困難であり、資源の再利用を図ることはできない。
【０００３】
一方本出願人は、断熱素材として自然素材を用いることを提案した。これは、断熱材として波形コアを備えた複数の段ボール紙をその波形コアを直交すべく積層接着したものであり（特許文献１参照）、内部に波形コアによる空気層形成により十分な断熱性を備え、安価かつ資源の再生利用を図るうえでも好適な断熱素材である。
なお、段ボール紙だけでなく、炭化コルクなども内部に空気層を形成した断熱材料であり、同じく安価かつ断熱性に富んだ自然素材として用いることができる。
【０００４】
【特許文献】
特開２００２−１３２２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような断熱材を建築物の壁面に沿って建築物用断熱材として用いるためには、従来、建築現場において、外壁板の内面に沿って上記断熱材を固定し、その断熱材の面に内壁板を固定するようにしていた。
【０００６】
ところが、このような従来の断熱材の施工方法では、板材と断熱材を別々に施工現場に運搬して取り付け施工するため施工が面倒であり、また、比較的脆弱な構造の上記天然素材による断熱材の取り扱いが面倒で、運搬中や施工中に断熱材が破損したりする問題があった。
【０００７】
以上に加え、本出願人（発明者）は、建造物の外壁板又は内壁板として用いる木質系パネル材として間伐材に着目した。
【０００８】
間伐材は杉、檜などの人工林の造林育成過程において、いわゆる間引のために伐採された木材で、定常的に生成するものである。しかしながら、これら間伐材を製材した場合には、長尺ではあるものの、細幅の板材しか得られないため、構造材パネルとしては使用できなかった。
このため、薪などの燃料、炭材、その他いわゆるエコ商品としての工芸品など、限られた用途にしか使用できないため、大量発生する間伐材の処理に困窮しているのが現状である。
本出願人は、これら間伐材を建造物用の板材として用いるために、間伐材を幅方向に並設し、この並設状態で幅方向と直交する天然素材による線状若しくは棒状の連結部材により連結し、木板連結パネルを得た。
【０００９】
ところが、上記木板連結パネルを、建造物用パネル材として用いる時には、木板連結パネルが幅方向に湾曲し易く、剛性に欠けため、その用途が限定されていた。
【００１０】
本発明は、以上の着想に基づきなされたものであり、その目的は、取り扱い施工が容易で、安価かつ堅牢なエコロジータイプの建築用断熱パネルおよびその製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以下に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図を参照して説明する。
すなわち、本発明は、板状に成形された板状断熱材３０の表裏面に、天然木材を主体とする表裏のパネル材２０を積層接着し、該パネル材２０は、所定幅の複数の木板片１０を幅方向に並設した構造である建築用断熱パネル４０において、
前記パネル材４０は、所定幅の複数の木板片１０を幅方向に並設した状態で、該幅方向に貫通する条溝１０ｃが長さ方向に間隔をおいて刻設されており、この各条溝１０ｃに幅方向に直交する長手の丸棒状自然素材よりなる連結部材１２が圧入嵌合されることにより前記複数の木板片１０が連結された構造であり、前記条溝１０ｃに圧入嵌合された前記連結部材１２の嵌合面を前記板状断熱材３０に対する前記接着面としたことを特徴としている。幅方向に並設した状態で連結される各木板片１０は、幅方向と直交する長手の連結部材１２により連結されている。連結部材１２は、竹ひごのような天然素材による丸棒状であることが望ましい。
【００１２】
上記の構造において、上記板状断熱材３０又は５０を挟んで表側パネル材２０と裏側パネル材２０の木板片１０の並設方向が平行であることを特徴としている。
このような構造とすることにより、木板片１０の長手方向には剛性があり、幅方向には湾曲可能であって、湾曲した取り付けも可能である。
【００１３】
または、上記の構造において、上記板状断熱材３０又は５０を挟んで表側パネル材２０と裏側パネル材２０の木板片１０の並設方向が直交するものであることを特徴としている。
このような構造とすることにより、断熱パネル４０の縦方向及び横方向に、剛性がある。
【００１４】
また、前記板状断熱材３０又は５０は、段ボール紙又は炭化コルクの類のような天然素材を、所定厚さで板状に成形した構造であることを特徴としている。
【００１５】
上記本発明に係る建築用の断熱パネル４０によれば、肉厚板状に成形された板状断熱材３０又は５０の表裏面に、天然木材を主体とする表裏のパネル材２０、２０を積層接着した３層による一体化構造であるところから、取り扱いが容易であり、運搬中或いは施工作業中に天然素材による板状断熱材が破損したりすることがない。
また、全体として３層構造による剛性があり、建造物内外の断熱性の構造壁材として使用可能である。
さらに、全体として、天然素材によるエコロジー構造であって、廃棄焼却時の公害の発生も殆どない。また、断熱パネル４０の外面をなすパネル材２０には、木板片１０の間に隙間があり、且つ木板片１０自体、外気湿度などに応じて伸縮し、並設された木板片１０間の隙間も、乾燥時には開き、高湿度時には閉じる方向に拡縮するところから、内部の板状断熱材３０又は５０が湿気てかびが生えたりする不都合が防止される。
【００１６】
また、本発明に係る、上記のような建築用断熱パネルの製造方法では、段ボール紙又は炭化コルクの類を所定厚さで板状に成形した構造の板状断熱材３０又は４０と、所定幅の複数の木板片１０を幅方向に並設した状態で幅方向と直交する丸棒状の長手の連結部材１２により連結した構造の表裏のパネル材２０、２０を用意し、前記板状断熱材の表裏面と前記表裏のパネル材の前記連結部材１２側の面間に接着剤を塗布した状態で、プレス圧着させるようにしたことを特徴としている。
【００１７】
このような製造方法により、上記本発明に係る建築用断熱パネルを能率良く製造させることが可能となる。また、接着剤として、酢酸ビニール系接着剤など、無公害性のものを用いることにより、焼却廃棄時に有害ガスがでる等の不都合もない。さらに、中間の板状断熱材３０又は４０と表裏のパネル材２０、２０との接着も強固で、構造的に安定している。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図４は、本発明の第１の実施の形態を示している。
図１、２は、本発明に適用したパネル材２０を示すものである。図において、パネル材２０を構成する各木板片１０は、杉、檜、ヒバ、レッドパインなどの間伐材を製材したもので、各木板片１０の寸法は、最終的に得られるパネル材２０のサイズによって適宜選択されるが、幅略６００〜９００mm内外、厚さ約１０〜３０mmであって、長さは略１０００〜２４００mmの長方形の板材に製材されることが好ましい。
【００１９】
図の実施の形態では、製材工程において、各木板片１０の幅方向両側部には互いに嵌合する凸部１０ａおよび凹部１０ｂが形成され、各木板１０を幅方向に横一列に整列させた状態で隣合う木板１０同士が凹凸嵌合する。
またこれに加え、集合した各木板片１０の表面には幅方向を貫通する条溝１０ｃが長さ方向に適宜間隔をおいて刻設されている。
そして、図示のごとく各木板片１０を横一列に集合させ、上下方向を固定した状態で、幅方向両側から側圧を加えることにより、一体に接合し、集成される。
【００２０】
なお、図においては、凸部１０ａおよび凹部１０ｂをくさび形に形成したが、他の一般的木材木組に採用される継手形状を採用できる。また、条溝１０ｃの形状を断面略半円形とし連結部材１２を丸棒状のもので構成したが、条溝１０ｃの断面形としては蟻溝とし、これに適合した断面形の連結部材１２を圧入嵌合することで、成形後は完全抜止めがなされ、連結部材１２により各木板１０の幅方向への引張り強度が補強される。
【００２１】
木板片１０としては、間伐材の他、他の製材や廃材を用いることができる。また、木板片１０として、上記のような凹凸部のない、普通の長板を並設して用いることができる。
【００２２】
また、上記の連結部材１２としては、引張り方向に対する剛性に富む自然素材である竹ひごが用いられる。
【００２３】
次に、以上のパネル材２０を用いた断熱パネル４０の製作を図３、図４を用いて説明する。
まず、板状断熱材３０としては積層段ボール紙が用いられる。この積層段ボール紙は、図３の一部に拡大して示すごとく、硬質紙からなる波形コア３２ａを中芯としてその上下に硬質紙からなる外皮３２ｂをはりあわせた一般の段ボール３２を、その波形コア３２ａ同士が直交するようにして上下に多段に積層接着したもので、積層面に接着剤を塗布して重ね合せた後、プレス成型機により熱圧を加えて所用厚み寸法に加圧一体成形したものである。
この接着に用いられる接着剤としては、前記と同様な理由により酢酸ビニール系接着剤を用いると同時に、人体に無害な防虫、防腐剤などを含有させておくことが望ましい。
【００２４】
上記積層段ボール紙による板状断熱材３０の表裏に接着剤を塗布し、ついでこの表裏に上記パネル材２０を配置し、プレス機によって熱圧を加えることで、一体の建築用断熱パネル４０が完成する。
この接着に用いる接着剤も、前記と同様の理由で酢酸ビニール系接着剤を選択することが好ましい。
【００２５】
また、上記表裏の各パネル材２０の板状断熱材３０に対する接着面は、図示のごとく連結部材１２の嵌合面（裏面）を接着面とし、かつ板状断熱材３０を挟んで表裏パネル材２０の接合方向を直交させる方が好ましい。この理由は前者の場合、断熱パネル４０の仕上り状態では表面側に木目が整然と配列されるからであり、また後者の理由は、一般の積層合板と同様に、表裏の接合方向を異ならせることで強度に等方性をもたらすためである。
【００２６】
また、板状断熱材３０を挟んで表裏パネル材２０の接合方向を平行とさせることもできる。このような構造により、断熱パネル４０を湾曲させた状態で用いることができる。
【００２７】
さらに、図においては断熱パネル４０の一部しか示していないが、実際の製造にあたっては、建築用材として好適な縦横厚さ寸法に成形されるほか、成形後に用途に応じてカットし、定尺のパネルに成形される。板状断熱材３０は、予め定寸に形成されたものを、適宜接合若しくは並設して用いることができる。
【００２８】
以上の断熱パネル４０は、その表裏面のパネル材２０に形成された柾目、または板目などの木理の風合を生かして断熱兼用の内装パネルとして建物の内壁、断熱床に用いることができるほか、強度も十分あるので、例えば２×４形式などのパネル建込式木質系住宅の壁材や床材などの構造材としても十分な用途に供することができる。
【００２９】
図５は、本発明の第２の実施形態を示すものである。この断熱パネル４１は、その板状断熱材５０として、炭化コルクの板材を用いているほかは、前記実施形態と同様である。
炭化コルクは、コルクの樹皮が地中で炭化して得られたものである。炭化コルクを用いた断熱パネル４１は、前記実施形態と同様に断熱性に富み、前記実施形態と同様に建物の内壁や断熱床、あるいは壁や床などの構造材としての用途に供することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明に係る建築用の断熱パネルによれば、板状に成形された板状断熱材３０の表裏面に、天然木材を主体とするパネル材２０を積層接着し、該パネル材２０は、所定幅の複数の木板片１０を幅方向に並設した構造である建築用断熱パネルにおいて、前記パネル材２０は、所定幅の複数の木板片１０を幅方向に並設した状態で、該幅方向に貫通する条溝１０ｃが長さ方向に間隔をおいて刻設されており、この各条溝１０ｃに幅方向に直交する長手丸棒状の自然素材よりなる連結部材１２を圧入嵌合させることにより前記複数の木板片１０を連結せしめた構造である。従って、本発明では、パネル材を構成する各木板片が、製造時又は使用時に、相互にずれるなどの不都合がなく、また、一部の木板片が接着不良などにより剥離したり膨れたりするなどの不都合もなく、運搬並びに建築現場での取り扱いが容易であり、運搬中或いは施工作業中に天然素材による脆い構造の板状断熱材が破損したりすることもない。従って、この種複合構造になる建築用断熱パネルの剛性と取り扱い容易性並びに製造の容易性を向上させることができるという優れた効果がある。
【００３１】
また、本発明において、条溝１０ｃに圧入嵌合された長手丸棒状の連結部材１２の嵌合面を板状断熱材３０に対する接着面としているので、３層構造であって、隙間のない緻密な断熱構造とすることができ、仕上がり状態では、表面側に木目が整然と配列された剛性に富む隙間のない緻密な断熱構造となり、構造的にも安定し、商品価値が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適応するパネル材の分解斜視図である。
【図２】同組立状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る断熱パネルの第１の実施形態の分解斜視図である。
【図４】同組立状態を示す斜視図である。
【図５】同断熱パネルの第２の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０木板片
１０ａ凸部
１０ｂ凹部
１０ｃ条溝
１２連結部材
２０パネル材
３０板状断熱材（積層段ボール紙）
４０、４１断熱パネル
５０板状断熱材（板状炭化コルク）

Claims

板状に成形された板状断熱材の表裏面に、天然木材を主体とする表裏のパネル材を積層接着し、該パネル材は、所定幅の複数の木板片を幅方向に並設した構造である建築用断熱パネルにおいて、
前記パネル材は、所定幅の複数の木板片を幅方向に並設した状態で、該幅方向に貫通する条溝が長さ方向に間隔をおいて刻設されており、この各条溝に幅方向に直交する長手丸棒状の自然素材よりなる連結部材が圧入嵌合されることにより前記複数の木板片が連結された構造であり、前記条溝に圧入嵌合された前記連結部材の嵌合面を前記板状断熱材に対する前記接着面としたことを特徴とする建築用断熱パネル。
前記板状断熱材を挟んで表側パネル材と裏側パネル材の木板片の並設方向が平行であることを特徴とする請求項１記載の建築用断熱パネル。
前記板状断熱材を挟んで表側パネル材と裏側パネル材の木板片の並設方向が直交するものであることを特徴とする請求項１記載の建築用断熱パネル。
前記板状断熱材は、段ボール紙又は炭化コルクの類を、所定厚さで板状に成形した構造であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建築用断熱パネル。
前記連結部材は、竹ひごにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建築用断熱パネル。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建築用断熱パネルの製造方法において、段ボール紙又は炭化コルクの類を所定厚さで板状に成形した構造の板状断熱材と、所定幅の複数の木板片を幅方向に並設した状態で、該幅方向に貫通する条溝を長さ方向に間隔をおいて刻設し、この各条溝に幅方向に直交する長手丸棒状の竹ひごよりなる連結部材を圧入嵌合させることにより前記複数の木板片を連結させた構造の表裏のパネル材を用い、前記板状断熱材の表裏面と前記表裏のパネル材の前記条溝に圧入嵌合された前記連結部材の嵌合面間に接着剤を塗布した状態で、前記板状断熱材の表裏面と前記表裏のパネル材の前記連結部材の嵌合面とをプレス圧着させるようにしたことを特徴とする建築用断熱パネルの製造方法。