JP4878891B2

JP4878891B2 - 屋根用断熱パネル及び屋根構造

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Publication number: JP4878891B2
Application number: JP2006092928A
Authority: JP
Inventors: 充男尾崎; 陽輔千葉
Original assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Current assignee: Asahi Kasei Homes Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007262850A

Description

本発明は、真空断熱板の両面に夫々硬質発泡断熱板を配置した積層体を鋼製枠体に取り付けて構成した屋根用断熱パネルと、この屋根用断熱パネルを利用した屋根構造とに関するものである。

建物の屋根は直接日射に曝されることから、日射による熱の屋内側への伝わりを遮断することが求められる。即ち、屋根材や屋根下地材には、高い熱遮蔽性能と高い断熱性能が要求される。屋根の断熱性を高くする場合、断熱材の厚さ（屋根の厚さ）を厚くするのが一般的である。

勾配屋根に沿って断熱を行う際に、例えば、屋内側の高さを確保して上方に厚くした場合、北側斜線や道路斜線に掛かり易くなり、特に住宅密集地では好ましくなく、屋根の高さを確保して下方に厚くした場合、屋内の天井高が低くなってしまい好ましくないという問題が生じる。

このため、最近では、高い断熱性能を持った真空断熱板を利用することが行われる。例えば、特許文献１に記載された技術は、薄板で囲まれた空間を高真空にして断熱性を発揮させるようにした真空断熱材を住宅の構造材として利用し、この構造材の内部に密閉空間を設けて該空間内の空気圧を制御することで断熱性能を制御し得るように構成したものである。この真空断熱ユニットパネルは、複数の凸部や接続ジョイントを形成して構成されており、薄板が露出した状態の構造となっている。

また特許文献２に記載された技術は、断熱パネルを製造するための方法に関するものであり、真空断熱体の端部を発泡合成樹脂からなる支持体によって支持した状態で成形金型内に配置し、その後、発泡性合成樹脂を充填して発泡成形することによって、真空断熱体をインサートした断熱パネルを製造するものである。この断熱パネルは合成樹脂発泡体が露出した状態の構造となっている。

特開平０６−１１７０３１号公報特開２００５−２３８５５２号公報

特許文献１、２で利用される真空断熱材又は真空断熱体は、極めて薄い金属系フィルムで覆われており、このフィルムに損傷を与えると断熱性能が極端に劣化するという問題がある。このため、注意深く取り扱うことが必要であり、対象となる建物等の断熱性能を発揮させる際の作業が容易ではない。

例えば、特許文献１の技術では、真空断熱材を構成する薄板が露出した状態で建物の施工を行うこととなり、高度な施工技術が要求され、ややもすると構造材としての真空断熱ユニットパネルに損傷を与えてしまう虞がある。また住宅の構造体として利用した場合、如何にして剛性を発揮し得るかについての問題があるが、この点についての記載がない。

また特許文献２の技術では、真空断熱体は発泡体にインサートされるため、施工段階での真空断熱体に対する損傷を与える虞はない。この断熱パネルの強度、剛性は発泡体の強度、剛性に依存するため、このままの構造で建物の断熱パネルとして利用することが困難であるという問題がある。

本発明の目的は、建物の施工に際し、真空断熱板に対して損傷を与えることがなく、且つ高い断熱性と剛性を発揮し得る屋根用断熱パネルと、この屋根用断熱パネルを利用した屋根構造を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る屋根用断熱パネルは、全表面が薄い金属系フィルムで覆われた真空断熱板を１枚又は複数枚敷き並べると共に該敷き並べた真空断熱板の両面に夫々硬質発泡断熱板を配置して構成した積層体と、前記積層体を保持する鋼製枠体と、を有し、前記積層体は、前記真空断熱板の端面を前記硬質発泡断熱板の端面よりも後退させた凹状端面として形成されており、前記鋼製枠体に前記硬質発泡断熱板の端部を接続し、前記真空断熱板の端部と鋼製枠体との間に間隙を設けたものである。

上記屋根用断熱パネルに於いて、前記鋼製枠体は、一対のフランジとウエブとによって形成されると共に、これらによって開放された空間を備え、前記一対のフランジに前記積層体の発泡断熱板の端面が接続され、前記空間に衝撃緩衝材が充填されることで前記間隙に、弾力性と断熱性を有する衝撃緩衝材が充填されることが好ましい。

上記屋根用断熱パネルに於いて、少なくとも片側の面に積層体支持具を取り付けることが好ましい。

また上記屋根用断熱パネルに於いて、硬質発泡断熱板が、フェノールフォーム断熱板であることが好ましい。

また本発明に係る屋根構造は、上記何れかの屋根用断熱パネルを用い、屋根側の面に断熱材を積層すると共に該断熱材の表面に野地板を積層したパネルを屋根下地に用いたものである。

上記屋根構造に於いて、屋根用断熱パネルの屋内側の面に積層体支持具を取り付けることが好ましい。

本発明の屋根用断熱パネル（以下「断熱パネル」という）では、薄い金属系フィルムで覆われた真空断熱板を１枚又は複数枚敷き並べ、両面に夫々硬質発泡断熱板（以下「発泡断熱板」という）を配置して積層体を構成し、鋼製枠体（以下「枠体」という）のフレームと積層体の真空断熱板の端部との間に間隙を設けて接続したので、真空断熱板が枠体を構成する金属と直接接触することがなく、従って金属との接触による損傷の虞がなく、当然ながら高い断熱性を発揮し、且つ維持することができ、且つ枠体によって高い強度と剛性を発揮することができる。

特に、真空断熱板が発泡断熱板によって挟み込まれることにより暴露されることがなく、断熱パネルを運搬し且つ建物に施工する際に、真空断熱板に損傷を与える虞がない。このため、施工後、長期間にわたり断熱性能を維持することができる。

更に、複数枚の真空断熱板を敷き並べたとき、隣接する真空断熱板が接続する部分に金属系フィルムの膨れが生じたり、真空断熱板の表面に金属系フィルムの波うちによる凹凸が生じていても、これらの膨れや凹凸を発泡断熱板によって挟むことで保護することが可能となり、破損を阻止することができる。

また、断熱パネルに於ける枠体と真空断熱板の端部との間に形成された間隙に弾力性と断熱性を有する衝撃緩衝材を充填した場合には、この衝撃緩衝材の弾力性によって積層体を保持することができる。特に、衝撃緩衝材が枠体の周囲に配置されることから、真空断熱板は金属との接触による損傷の虞がなく、また、該枠体の熱抵抗値を下げることが可能となり、鋼製であるにも関わらず、熱橋としての影響を軽減させることができる。

また断熱パネルの少なくとも片側の面に積層体支持具を取り付けておくことで、積層体が枠体から脱落することを防止できる。このため、断熱パネルを運搬し、施工する際に積層体の脱落を心配することなく安定した作業を進行させることができる。更に、長期間にわたり、断熱パネルとして屋根に取り付けておいても積層体の脱落の心配がない。

また、発泡断熱板をフェノールフォーム断熱板とした場合には、極めて高い断熱性を発揮することが可能であり、屋根面に対する日射による熱の伝達を阻止することができる。また、経時的に真空断熱板の断熱性が劣化したような場合であっても、フェノールフォーム断熱板の断熱性能は劣化することがないため、結露防止等最低限必要な断熱性能を維持することができる。

また本発明に係る屋根構造では、上記何れかの断熱パネルの屋根側の面に断熱材を積層すると共に該断熱材の表面に野地板を積層したパネルを屋根下地として用いることによって、高い断熱性を確保することができ、且つ屋根の下地材としての剛性を発揮することができる。

特に、真空断熱板は透湿抵抗が高いため、本発明の屋根構造のようにパネルに於ける屋内側に配置することで結露を防止することができる。

また、断熱パネルの屋内側の面に積層体支持具を取り付けることによって、積層体が枠体から離脱して落下することを防止し、これにより、長期間にわたる断熱性能を維持することができる。

以下、本発明に係る断熱パネルの好ましい実施形態について説明する。本発明の断熱パネルは、真空断熱板を利用することによる高い断熱性を実現し、この真空断熱板を２枚の発泡断熱板によって挟んだ積層体とすることで真空断熱板が暴露されることを防止し、且つ積層体を鋼製の枠体と一体化させることによって真空断熱板の損傷を防止すると共に、高い強度と剛性を発揮させたものである。このため、屋根用の断熱パネルとして好ましく利用することが可能であり、且つ工事現場への運搬作業や、建物の躯体に取り付ける作業を行う際に真空断熱板が損傷を受けることがない。

本発明に於いて、断熱パネル及び該断熱パネルを利用して構成したパネルは、躯体に取り付ける際に手作業を必要とすることがあるため、人手による取り扱いが容易な寸法であることが好ましい。断熱パネルやパネルをこのような寸法とすることで、建築現場で安全且つ確実な作業を実現することが可能となる。

本発明の断熱パネルを構成する真空断熱板は全表面が薄い金属系フィルムで覆われており、内部が真空状態となって構成されている。この真空断熱板は極めて高い断熱性を有するものの、金属系フィルムの一部でも破損した場合には断熱性は極端に低下してしまうという問題がある。このため、１枚或いは複数枚の真空断熱板を敷き並べて両表面に夫々を発泡断熱板配置することで、真空断熱板が直接暴露されることを防止し、運搬時或いは施工時に於ける真空断熱板の破損を防止し得るように構成している。

また、真空断熱板の全表面を覆う金属系フィルムが熱橋となってしまう虞もある。このため、本発明の断熱パネルでは、真空断熱板の端部と枠体を構成するフレームとの間に間隙を形成して接続することで、枠体を構成する鋼製のフレームと真空断熱板を構成する金属系フィルムとが直接接触することを防止し、これにより、金属系フィルムが熱橋になることを防止し得るように構成している。

真空断熱板の両表面に配置される発泡断熱板としては、材質や寸法を特に限定するものではなく、真空断熱板の両表面に配置されて積層体を構成したとき、内側に配置された真空断熱板が暴露されることを防止し、且つ断熱パネルに対して何らかの外力が作用したとき、この外力に対抗して真空断熱板を保護し得る程度の強度を有することが好ましい。

発泡断熱板の厚さを含む寸法は特に限定するものではない。即ち、発泡断熱板の幅及び長さ寸法は真空断熱板の幅、長さと同じである必要はなく、関連性のない寸法であって良い。特に、複数枚敷き並べた真空断熱板の両表面に夫々発泡断熱板を配置したとき、真空断熱板の継目と発泡断熱板の継目とが一致しないような寸法であることが好ましい。

但し、敷き並べた複数枚の真空断熱板とこれらの真空断熱板の両表面に配置された複数枚の発泡断熱板とによって積層体を構成したとき、この積層体の４端面（４側面）では真空断熱板の端面（側面）と発泡断熱板の端面（側面）は同一面（平坦端面）となるか、或いは真空断面板の端面が発泡断熱板の端面よりも僅かに引き込んだような面（凹状端面）となることが好ましい。

上記の如く構成された積層体に於いて、真空断熱板の継目と発泡断熱板の継目とが一致しないことによって、継目を通して熱が伝わることを防止することが可能となる。また真空断熱板の継目に膨らみが生じたような場合でも、この膨らみを発泡断熱板によって押さえ込むことが可能であり、該膨らむ部分が破損の原因となることがない。

また積層体の端面を平坦端面とした場合には該積層体の平面寸法を枠体の内法寸法よりも僅かに小さい値とすることによって、真空断熱板の端面と枠体を構成するフレームとの間に間隙を構成することが可能である。更に、積層体の端面を凹状端面とした場合には積層体を構成するの平面寸法を枠体の内法寸法と略等しい値とすることによって、真空断熱板の端面と枠体を構成するフレームとの間に間隙を構成することが可能である。

積層体が接続される枠体の平面形状や寸法は特に限定するものではない。しかし、目的の屋根に於ける設置すべき位置の平面形状と寸法に対応し、且つ人手による取り扱いが容易である大きさと重量の範囲で設定されることが好ましい。例えば、設置位置の平面形状としては、四角形、三角形、台形等の形状があり、且つ枠体の形状としては、複数のフレームを組み合わせて構成したロ字状、日字状、目字状等がある。

枠体を構成するフレームの断面形状も特に限定するものではなく、コ字状の断面、Ｈ字状の断面等の形状を適宜選択することが可能である。枠体を構成するフレームは、鋼板を折曲成形したものであることが好ましく、該フレームの高さ（枠体の厚さ）は、積層体の厚さと略等しいことが好ましい。

真空断熱板と発泡断熱板とによって構成された積層体は弾力性に乏しく、面内方向に力が作用しても伸縮することがない。即ち、積層体を枠体に接続する場合、積層体自身の弾力性を期待することはできない。このため、積層体の平面寸法は、枠体に形成された積層体の収容部分の平面寸法と略等しいか僅かに小さい寸法に設定されることが好ましい。

本発明に於いて、積層体と枠体を一体的に接続する方法については特に限定するものではなく、接着剤による方法や粘着テープによる方法、或いは積層体と枠体との間に面内方向への力を作用させる部材を介在させる方法、等の方法を選択的に採用することが可能である。前記各方法は、断熱パネルとしての断熱性を確保し得るように、高い断熱特性を発揮し得るものであることが好ましい。

例えば、積層体と枠体とを接続する際に断熱性を持った接着剤を採用する場合、積層体の端面、特に発泡断熱板の端面と枠体のフレームの面に接着剤を塗布して接着することで、真空断熱板の端面とフレームとの間の間隙を確保しておくことが可能であり、この間隙によってフレームと真空断熱板の金属系フィルムとの接触を阻止して高い断熱性を確保することが可能である。

また積層体と枠体とを断熱性を持った粘着テープによって接続する場合、積層体の表面に配置された発泡断熱板の縁部と枠体を構成するフレームとに跨がって粘着テープを貼り付けることで、真空断熱板の端面とフレームとの間の間隙を確保しておくことが可能であり、この間隙によってフレームと真空断熱板の金属系フィルムとの接触を阻止して高い断熱性を確保することが可能である。この場合、粘着テープとしては、断熱性に加えて気密性も有するものを採用することが好ましい。このような粘着テープを用いることで、積層体の端面とフレームとの間に形成された空間を外部との流通を遮断して高い断熱性を発揮することが可能である。

更に、積層体と枠体との間に適度な隙間を形成しておき、この隙間に弾力性と断熱性を有する衝撃緩衝材を充填し、この衝撃緩衝材の弾力性を利用して積層体を枠体に接続し、保持することが可能である。この場合、衝撃緩衝材が有する弾力性によって、該衝撃緩衝材が積層体を構成する真空断熱板の端部と枠体のフレームとの間に形成された間隙に充填される。そして、フレームと積層体とが断熱性を持った衝撃緩衝材によって遮断されるため、両者の間の断熱性を確保することが可能である。

弾力性と断熱性とを持った衝撃緩衝材としての材質は特に限定するものではない。例えば高発泡ポリエチレンを利用することが可能である。この高発泡ポリエチレンとしては、予め角棒状或いは板状に発泡成形させた状態で提供されているサニーライト（登録商標）を用いることが可能である。

また衝撃緩衝材としては、上記高発泡ポリエチレンの他にＥＰＤＭゴム発泡体を主成分とするシーリング材を利用することも可能である。このシーリング材は、粘着テープ状のものが提供されており、枠体を構成するフレーム面と積層体を構成する真空断熱板の端面との間に大きな隙間が形成されていないような場合に好ましく利用することが可能である。

積層体を構成する発泡断熱板としては材質等を特に限定するものではなく、断熱性を有する板状の硬質発泡断熱材であれば利用することが可能である。このような発泡断熱板としては、硬質ウレタンフォームや押出発泡ポリスチレン或いはフェノール樹脂発泡体等の成形体や発泡体を含む硬質プラスチック系断熱材があり、何れも利用することが可能である。

硬質ウレタンフォームや押出発泡ポリスチレンは、高い硬度を有しており、厚さを選択することによって屋根に適用される断熱パネルとして充分な断熱性能を発揮することが可能である。しかし、硬質ウレタンフォームは経時的な断熱性能の低下や、火災時に爆燃性を有することや有害ガスを発生するという問題があり、発泡ポリスチレンでは耐薬品性に劣るため、気密処理材が限定されることや燃え易いという問題も有する。

このため、本発明の断熱パネルでは、発泡断熱板としてフェノールフォーム断熱板を用いている。このフェノールフォーム断熱材としては、本件出願人が開発して既に国際出願（特願２０００−５５８１５８）したフェノール樹脂発泡体からなる技術（ネオマフォーム（登録商標））がある。

上記技術に係るフェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂基体部と、多数の微細気泡から形成される気泡部とを有する密度が１０kg／ｍ³ 〜１００kg／ｍ³ のフェノールフォームであり、前記微細気泡が炭化水素を含有し且つ平均気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲にあり、大部分の微細気泡の気泡壁が滑らかなフェノール樹脂基体面で構成されている。

そして発泡剤が炭化水素であるにも関わらず、従来のフロン系発泡剤と遜色のない熱伝導率を持ち、且つ熱伝導率の経時的な変化もなく、圧縮強度等の機械的強度に優れ、脆性が改善される。

上記フェノール樹脂発泡体では、高い断熱性と気密性とを有し、且つこれらの性能を長期間維持し得る性質を有している。フェノール樹脂発泡体に於ける断熱性は、気泡径が５μｍ〜２００μｍの範囲、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍと小さく、且つ独立気泡率を８０％以上と高く保持することによって確保することが可能である。またフェノール樹脂発泡体は高い耐燃焼性を有しており、火炎が作用したとき、表面が炭化することで、着火することがなく、且つガスが発生することがない。

例えば、フェノール樹脂発泡体の密度を２７kg／ｍ³ に設定した場合、２０℃に於ける熱伝導率は０．０２Ｗ／ｍ・Ｋであり、圧縮強さは１５Ｎ／ｃｍ² 、熱変形温度は２００℃である。前記フェノール樹脂発泡体の性能は、押出発泡ポリスチレン３種が熱伝導率；０．０２８Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；２０Ｎ／ｃｍ² 、熱変形温度；８０℃であることや、硬質ウレタンフォーム２種が熱伝導率；０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ、圧縮強さ；８Ｎ／ｃｍ² 熱変形温度;１００℃であることと比較して充分に高い性能である。

このため、フェノール樹脂発泡体からなる断熱材では、従来の押出発泡ポリスチレンや硬質ウレタンフォームの約２／３程度の厚さで略同等の断熱性能を発揮することが可能である。

またフェノール樹脂発泡体は、比較的脆い材料であるため、少なくとも片面にクラフト紙や不織布からなる保護層を設けるのが一般的である。特に、本件出願人が開発して特許出願している特開平１１−１９８３３２号公報に開示されたフェノール樹脂発泡体積層板は、保護層を形成する不織布を改良することによって接着性能を向上させたものであり、この不織布によってフェノール樹脂発泡体の強度を改善して、強度、断熱性共に優れた建築用断熱材として提供されるものである。

特に、フェノール樹脂発泡体は高い気密性を有するため、積層体支持具として気密テープを利用し、フェノール樹脂発泡体と枠体との接合部位を全て遮蔽することで、気密性を持った断熱パネルとして機能させることが可能となる。そして、このように構成した断熱パネルを屋根の下地材として用いることで、気密性を確保した屋根構造を構成することが可能である。

また本発明に係る屋根構造は、上記の如く構成された断熱パネルを用い、この断熱パネルに於ける屋根側の面に断熱材を積層し、更に、該断熱材の表面に野地板を積層したパネルを構成し、このパネルを屋根下地に用いたものである。この屋根構造では複数層に積層された断熱材によって高い断熱性能を発揮することが可能であり、特に、高い透湿抵抗を持った真空断熱板を可及的に室内側に配置することで結露の防止をはかることが可能である。

断熱パネルの屋根側の面に積層される断熱材の材質は特に限定するものではない。しかし、パネルとしての特性を考慮すると、適度に硬質で且つ板状に成形されたものであることが好ましい。即ち、断熱材としては、断熱パネルの積層体を構成する発泡断熱板と同等のものであることが好ましい。

断熱材及び野地板は、断熱パネルを構成する枠体の平面形状と略同じ平面形状であることが好ましい。即ち、断熱材及び野地板が枠体と略同じ形状であることによって、この断熱材及び野地板を断熱パネルに積層したとき、該断熱材及び野地板によって枠体を構成する鋼製のフレームの屋根側の表面を覆うことが可能であり、該フレームが熱橋となることを防止することが可能となる。

積層体支持具は枠体に構成された積層体収容部に収容された積層体を支持する機能を有するものであり、この機能を発揮し得るものであれば構造を限定するものではない。即ち、積層体支持具は、パネルを建物の躯体に取り付けたとき、積層体が枠体から離脱（落下）することを防止する機能を発揮し得るものであれば良く、例えば、枠体の一部に形成した突起によって積層体を支持し得るように構成したものでも良く、枠体と積層体を接着するテープであっても良い。

このように、積層体支持具は、枠体と積層体を接続する接続手段と同一の手段であって良い。そして積層体支持具としては、経時的に積層体を支持する能力が劣化することなく、長期間にわたり安定した能力を発揮し得るものであることが好ましい。

次に、本実施例に係る断熱パネルの構成について図を用いて説明する。図１は断熱パネルの構成を説明する図である。図２は図１に示す断熱パネルの断面図である。図３は枠体の構成を説明する図である。図に示す断熱パネルＡは、真空断熱板１の両表面に夫々フェノール樹脂発泡体からなる発泡断熱板２を配置して構成した積層体３を枠体４に接続して構成されている。

本実施例に於いて、断熱パネルＡは、枠体４に３つの積層体収容部５ａ〜５ｃが形成されており、各積層体収容部５ａ〜５ｃに夫々積層体３を収容すると共に後述する衝撃緩衝材８、シーリング材９及び積層体支持具となる気密テープ１０によって接続されている。

積層体３は厚さ方向の中央に２枚の真空断熱板１を敷き並べると共に該真空断熱板１の厚さ方向の両側に夫々１枚の発泡断熱板２を配置して構成されている。従って、２枚の真空断熱板１の継目は発泡断熱板２によって覆われており、該継目を通して熱が伝わることはない。

本実施例に於いて、積層体３を構成する真空断熱板１の端面１ａと発泡断熱板２の端面２ａは凹状端面として形成されている。しかし、前記凹状端面に於ける真空断熱板１の端面１ａと発泡断熱板２の端面２ａとの差による間隙は僅かな寸法（約５ｍｍ）であり、間隙として図示はされていない。

断熱パネルＡは３つの積層体３を有して構成されている。このため、枠体４は対向して配置された一対の横フレーム４ａ、４ｂと、横フレーム４ａ、４ｂの長さ方向の両端部に配置された一対の縦フレーム４ｃ及び中間部に配置された２本の縦フレーム４ｄと、を有している。そして、横フレーム４ａを水上側に横フレーム４ｂを水下側に配置し、横フレーム４ａ、４ｂの両端部に縦フレーム４ｃを配置すると共に中間部の所定位置に夫々縦フレーム４ｄを配置し、これらの横フレーム４ａ、４ｂと縦フレーム４ｃ、４ｄの交叉部分を溶接することによって、３つの積層体収容部５ａ〜５ｃを有する枠体４が構成されている。

枠体４を構成する各フレーム４ａ〜４ｄは、夫々鋼板を断面がコ字状になるように折曲成形されることで一対のフランジ６ａとウエブ６ｂを有する溝形材６を用いている。この溝形材６では、一対のフランジ６ａとウエブ６ｂとによって一方が開放された空間６ｃが形成される。そして、溝形材６によって枠体４を構成する場合、横フレーム４ａ、４ｂ、一対の縦フレーム４ｃは空間６ｃが対向するように配置される（ウエブ６ｂが枠体４の外側面に配置される）。また縦フレーム４ｄでは空間６ｃの方向に対する制限はない。

各フレーム４ａ〜４ｄの高さ（ウエブ６ｂの長さ）は積層体３の厚さと等しい寸法を有している。即ち、各フレーム４ａ〜４ｄの高さは、積層体３を構成する真空断熱板１の厚さと２枚の発泡断熱板の厚さを加えた厚さと略等しい寸法を有している。また枠体４を構成する横フレーム４ａのウエブ６ｂの所定位置には固定部材７ａが形成されており、且つ横フレーム４ｂの固定部材７ａと対向する位置には固定部材７ａの構造に対応させた固定部材７ｂが形成されている。固定部材７ａ、７ｂの構成は特に限定するものではなく、例えば固定部材７ａがナットである場合、固定部材７ｂはナットに締結するボルトを挿通する穴として形成されている。

各フレーム４ａ〜４ｄの幅（フランジ６ａの長さ）は特に限定するものではない。しかし、縦フレーム４ｃのフランジ６ａ部分は躯体に対する固定に際して利用される固定部材７ｃが形成される。このため、縦フレーム４ｃのフランジ６ａは固定部材７ｃを形成することが可能な寸法を有しており、他のフレーム４ａ、４ｂ、４ｄもフレーム４ｃと同一の寸法を持って構成されている。前記固定部材７ｃの構成は特に限定するものではなく、例えばボルトを利用して躯体に固定される場合、固定部材７ｃはフランジ６ａに溶接されたナット、或いはボルトを挿通する穴として形成されている。

各フレーム４ａ〜４ｄに於ける空間６ｃには衝撃緩衝材８が充填されている。この衝撃緩衝材８は、空間６ｃに対し一対のフランジ６ａを結ぶ線から積層体収容部５ａ〜５ｃに向けて突出して充填されることが好ましい。このように、衝撃緩衝材８の自由状態に於ける容積が空間６ｃの容量よりも大きいことで、積層体収容部５ａ〜５ｃに積層体３を収容し、保持するのに伴って衝撃緩衝材８が圧縮し、これにより、積層体３に対し面内方向への圧縮力を作用させると共に、フレーム４ａ〜４ｄと真空断熱板１の端面１ａとの間に形成された間隙に衝撃緩衝材８を充填することが可能である。

枠体４を構成する縦フレーム４ｄでは、空間６ｃに衝撃緩衝材８を充填すると共に、ウエブ６ｂの外側面に弾力性と断熱性を持った衝撃緩衝材となるシーリング材９が接着されている。従って、枠体４に形成された積層体収容部５ａ〜５ｃは夫々周囲に配置されたフレーム４ａ〜４ａに衝撃緩衝材８、シーリング材９が配置されることとなる。

各積層体収容部５ａ〜５ｃに収容された積層体３の端面は、周囲に配置された衝撃緩衝材８、シーリング材９と接触している。そして衝撃緩衝材８、シーリング材９が夫々弾力性を有しているため、積層体３に対し面内方向への力を作用させることが可能であり、且つ積層体３の端面に形成された真空断熱板１の端面１ａによる間隙を充填することが可能である。

各積層体収容部５ａ〜５ｃに配置された積層体３と、各フレーム４ａ〜４ｃを構成する溝形材６のフランジ６ａとを跨いで気密テープ１０が貼着されており、この気密テープ１０が積層体支持具としての機能を発揮している。本実施例では、気密テープ１０は一方のフランジ６ａと積層体３の一方に配置された発泡断熱板２とを接続している。しかし、必ずしもこの構成に限定するものではなく、一対のフランジ６ａと、積層体３を構成する２枚の発泡断熱板２の両表面を接続しても良いことは当然である。

上記の如く構成された断熱パネルＡでは、鋼製の枠体４を構成する各フレーム４ａ〜４ｄのウエブ６ｂの表面と、各積層体収容部５ａ〜５ｃに収容された積層体３を構成する真空断熱板１の端面１ａとの間に形成された約５ｍｍ程度の間隙は、衝撃緩衝体８、衝撃緩衝体となるシーリング材９によって充填されて断熱される。このため、真空断熱板１の全表面を覆う金属系フィルムが枠体４を構成する鋼製のフレームと接触することがなく、高い断熱性を発揮することが可能である。

次に、本実施例に係る屋根構造について図を用いて説明する。図４は前述した断熱パネルＡを利用したパネルＢの構成を説明する断面図である。図５はパネルＢを利用した勾配屋根の構成を説明する図である。

図に示すように、断熱パネルＡの屋根側の面（本実施例では、枠体４と積層体３を気密テープ１０によって接続した面とは反対側の面）に断熱材１１が配置されており、該断熱材１１の上面に保持板１２が配置されている。更に、断熱材１１、野地板１２はタッピングビス等の固定具１３によって枠体４のフランジ６ａに固定されることでパネルＢが構成されている。

断熱材１１は断熱パネルＡを構成する発泡断熱板２と同じ材質の発泡断熱板によって構成されており、発泡断熱板２よりも厚く構成されている。また断熱材１１は、断熱パネルＡを構成する枠体４の平面形状と同じ形状で且つ同じ寸法を持って形成されている。従って、断熱材１１を断熱パネルＡの屋根側の面に配置したとき、該断熱パネルＡの全面が断熱材１１に覆われることになる。

野地板１２としては耐火性を持った耐火野地板が用いられており、断熱材１１と同じ平面形状と平面寸法を有している。従って、断熱パネルＡを覆う断熱材１１の上面に野地板１２を配置したとき、該断熱材１１の全面が野地板１２によって覆われることになる。

そして、断熱パネルＡ、断熱材１１、野地板１２の端面を、互いに同一面になるように揃え、この状態で、野地板１２の表面側からタッピングビス等の固定具１３を締結することで、三者を一体化してパネルＢを構成することが可能である。

上記の如く構成されたパネルＢでは、枠体４の屋根側の面は断熱材１１、野地板１２によって覆われるため、枠体４が鋼製であるにも関わらず、熱橋となることがなく、良好な断熱性を発揮することが可能である。

またパネルＢの屋内側の面（図４に於ける下側の面、枠体４の断熱材１１、野地板１２が取り付けられていない面）では、各フレーム４ａ〜４ｄのフランジ６ａと、積層体３の発泡断熱板２の表面が気密テープ１０を介して接続されているため、該気密テープ１０が積層体支持具となり、パネルＢを躯体に取り付けた後、積層体３が枠体４から離脱することを防止している。

尚、パネルＢを構成する枠体４の外周面には、２側面に弾力性と断熱性を持ったシーリング材１４が接着されており、複数のパネルＢを連接させて屋根の下地としたとき、枠体４を構成する鋼製のフレーム４ａ〜４ｃが、隣接する他のパネルＢのフレーム４ａ〜４ｃと直接接触することを防止し得るように構成されている。

パネルＢを利用して構成した勾配屋根を図５に示す。図に於いて、パネルＢは野地板１２が屋根側に配置されることで断熱パネルＡの枠体４が屋内側に配置され、該枠体４を構成する縦フレーム４ｃのフランジ６ａに設けられた固定部材７ｃとなるナットにボルト２２を締結することで斜め梁２１に固定されている。

斜め梁２１には屋根の棟側から軒側にかけて複数のパネルＢが連続して配置されると共に横方向にも複数のパネルＢが配置され、各パネルＢを構成する枠体４の二つの外周面にわたって接着したシーリング材１４を隣接するパネルＢの枠体４に於けるシーリング材１４が接着されていない面に対向させて配置されている。そして夫々のパネルＢが斜め梁２１に固定されることで屋根の下地が構成されている。

上記の如くして躯体を構成する斜め梁２１に固定されたパネルＢでは、野地板１２の上面にルーフィング（図示せず）が施工され、該ルーフィングの上面に屋根材が施工されることで勾配屋根が構成される。また斜め梁２１に固定されたパネルＢは、積層体３が枠体４に対し気密テープ１０によって接続されているため、積層体３が落下することがない。

本発明の断熱パネル及び屋根構造は鉄骨躯体を有する建物の屋根に利用して有利である。また建物の屋根に限定されることなく、例えば冷凍運搬車両の屋根や側壁として利用しても有効である。

断熱パネルの構成を説明する図である。図１に示す断熱パネルの断面図である。枠体の構成を説明する図である。断熱パネルＡを利用したパネルＢの構成を説明する断面図である。パネルＢを利用した勾配屋根の構成を説明する図である。

Ａ断熱パネル
Ｂパネル
１真空断熱板
１ａ端面
２発泡断熱板
２ａ端面
３積層体
４枠体
４ａ、４ｂ横フレーム
４ｃ、４ｄ縦フレーム
５ａ〜５ｃ積層体収容部
６溝形材
６ａフランジ
６ｂウエブ
６ｃ空間
７ａ〜７ｃ固定部材
８衝撃緩衝材
９シーリング材
１０気密テープ
１１断熱材
１２野地板
１３固定具
１４シーリング材
２１斜め梁
２２ボルト

Claims

全表面が薄い金属系フィルムで覆われた真空断熱板を１枚又は複数枚敷き並べると共に該敷き並べた真空断熱板の両面に夫々硬質発泡断熱板を配置して構成した積層体と、
前記積層体を保持する鋼製枠体と、を有し、
前記積層体は、前記真空断熱板の端面を前記硬質発泡断熱板の端面よりも後退させた凹状端面として形成されており、
前記鋼製枠体に前記硬質発泡断熱板の端部を接続し、前記真空断熱板の端部と鋼製枠体との間に間隙を設けた
ことを特徴とする屋根用断熱パネル。
前記鋼製枠体は、一対のフランジとウエブとによって形成されると共に、これらによって開放された空間を備え、前記一対のフランジに前記積層体の発泡断熱板の端面が接続され、
前記空間に衝撃緩衝材が充填されることで前記間隙に、弾力性と断熱性を有する衝撃緩衝材が充填される
ことを特徴とする請求項１に記載した屋根用断熱パネル。
少なくとも片側の面に積層体支持具を取り付けた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載した屋根用断熱パネル。
前記硬質発泡断熱板が、フェノールフォーム断熱板である
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載した屋根用断熱パネル。
請求項１乃至４の何れかに記載した屋根用断熱パネルの屋根側の面に断熱材を積層すると共に該断熱材の表面に野地板を積層したパネルを屋根下地に用いた
ことを特徴とする屋根構造。
請求項１、２、４の何れかに記載した屋根用断熱パネルの屋内側の面に積層体支持具を取り付けた
ことを特徴とする請求項５に記載した屋根構造。