JP4985275B2 - 断熱装置およびそれを用いた工場 - Google Patents

Description

本発明は、建物に設置する断熱装置およびそれを用いた工場に関する。

従来の断熱装置は、折半屋根（折版屋根）にファスナー・両面テープなどで断熱体を貼り付けたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開平６−３３６７９０号公報 特開平６−３３６７９２号公報

このような断熱装置の場合は接着部分が劣化し断熱体がはがれ落ちる可能性がある。

その対策としては、断熱体を金属製ボルトで固定する方法がある。

しかしながら、断熱体を固定する金属製ボルトの上部は断熱体の室外側にあり、下部は断熱体の室内側にある。

例えば、冬に室内を暖房した場合について説明すると下記のようになる。

すなわち、金属製ボルトは熱伝導がよいため、金属製ボルトの上部から熱が奪われて、金属製ボルトの下部も温度が下がる。

断熱体の下にある室内の空気は金属製ボルトの下部に熱を奪われるため、その空気の温度が下がり、その空気中の水蒸気が液化しボルトの下部の表面に付着する。

ボルトの下部に付着した水滴は一定以上の大きさになると室内に落下する。

工場の場合であれば、シリコンウエハー、プリント基板、食品などに水滴が落ちるため
製造した製品の品質が悪化するという問題がある。

そこで、本発明は、断熱体を保持するためのボルト等の保持体から落下する水滴の悪影響を防止することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明の断熱装置は、屋根の下に設置される断熱体と、この断熱体を前記屋根の下に保持する保持体とを備え、この保持体の全部または一部が低伝熱材料からなり、前記保持体を固定するための梁を有し、前記梁に保持体を取り付けるための孔を有し、この孔の開口縁は上向きに折り曲げられ、前記断熱体は外部がラミネート処理され、その外周が上向きに折り曲げられていて、この最外周が前記保持体から落ちた水滴を受ける部分の下に位置することを特徴としている。

このような、構成によれば、保持体の表面に水滴が発生し、その水滴が工場内に落下することによる悪影響を抑制することが可能となる。

例えば、冬に室内を暖房した場合について説明すると下記のようになる。

すなわち、全部または一部が低伝熱材料からなる保持体（例えば、断熱ボルト）は熱伝導が悪いために、保持体の上部から熱が奪われても、保持体の下部の温度は下がらない（金属製のボルトに比べて、以下同じ）。

そのため、断熱体の下にある室内の空気は保持体の下部に熱を奪われることがないため、その空気の温度が下がらず、空気中の水蒸気が液化することもない。

従って、室内に水滴が落下することはない。

本発明の断熱装置は、屋根の下に設置される断熱体と、この断熱体を前記屋根の下に保持する保持体とを備え、この保持体の全部または一部が低伝熱材料からなり、前記保持体を固定するための梁を有し、前記梁に保持体を取り付けるための孔を有し、この孔の開口縁は上向きに折り曲げられ、前記断熱体は外部がラミネート（熱圧着）処理され、その外周が上向きに折り曲げられていて、この最外周が保持体から落ちた水滴を受ける部分の下に位置することを特徴とする。

このようにすることによって、工場内に水滴が落下することによる悪影響を抑制することが可能となる。保持体の表面で水滴が発生し、工場内に水滴が落下することによる不都合を防止することができる。

また、本発明の断熱装置は、さらに、保持体の下に水滴を所定の場所に誘導する誘導手段を有することを特徴としてもよい。

このようにすることによって、工場内に水滴が落下することによる悪影響を抑制することが可能となる。

また、本発明の断熱装置は、さらに、保持体を固定するための金属製の梁を有し、金属製の梁と保持体が第３の断熱体を介して接続されていることを特徴としてもよい。

このようにすることによって、工場内に水滴が落下することによる悪影響を抑制することが可能となる。

また、本発明の断熱装置は、さらに、断熱体がこの断熱体を吊下げるための吊下部を有し、保持体が吊下部を保持していることを特徴としてもよい。

このようにすることによっても、さらに水滴の発生を抑制することが可能となる。

また、本発明の工場は、室内を構成する構造体と、その室内の上に配置される屋根と、その屋根の下の配置される上記の断熱装置からなることを特徴とする。

このようにすることにより、工場内に水滴が落ちることによる不都合を抑制することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の断熱装置が設置される工場の全体の斜視図である。

工場の屋根１は折半屋根からできている。

図２は、屋根１の一部の拡大図である。

屋根１（折半屋根）はＩ型鋼を箱状に組合わせた構造体２の上に設置されている。

Ｉ型鋼よりなる構造体２の上には断熱体を取り付けるために用いられるＣ型の鋼材３（以下「Ｃ型鋼」と記載する）が取り付けられている。Ｃ型鋼３はアルミ・鉄またはステンレスなどで作られている。

図３は、工場の骨組みの構造を説明するための斜視図である。

Ｃ型鋼３は一部のみ表示している。

図４は、工場の中から天井を見上げたときの天井の一部の平面図である。

断熱体４は天井の略全面を覆うように取り付けられている。

断熱体４の４隅は固定金具５で支えられ、隣接する断熱体４の間には隙間６が出来ている。

断熱体４を取り付けるときは固定金具５の長手方向を隙間６と同じ方向に回した後に、下から断熱体４をはめ込み、図４のごとく断熱体４の４隅の固定金具５を９０度回転させて断熱体４を支えることができるようにする。

図５は断熱体４の断面図である。

断熱体４の本体７はシリコン系の繊維からなり、本体７はコーティングされたアルミの袋８で覆われている。

この断熱体４は下記のようにして製造される。

本体７となる１００ｍｍ程度の厚さの繊維を５ｍｍ程度に圧縮してコーティングされたアルミの袋８に入れた後にアルミの袋８の中の気体を排出し、袋の口を閉じることにより製造する。

本体７の周囲にはアルミの袋８を構成する、コーティングされたアルミ２枚がはりあわされラミネートされた部分（以下「保持部」と記す。）９ができる。

図６、図７は断熱体４が取り付けられた状態の斜視図と断面図である。

Ｃ型鋼３にはボルト１０を取り付けるための孔３ａがあけられている。

ボルト１０は、Ｃ型鋼３の孔３ａと固定金具５の孔５ａとナット１１に挿入され、ナット１１の下はピン１２でとめられ、ナット１１が回転することによりナット１１がボルト１０から抜け落ちて落下することを防止している。

断熱体４は、その４辺にある保持部９が上に折り曲げられた状態で、隅の４箇所をＣ型鋼３と固定金具５の間に挟まれて保持されている。

従って、断熱体４は、Ｃ型鋼３、ボルト１０、ナット１１とピン１２によって保持される。

以下、断熱体４を保持する部分（本実施の形態では、Ｃ型鋼３、ボルト１０、ナット１１とピン１２）を「保持体」と記す。

ボルト１０は樹脂等の低伝熱材料で出来ているために、金属である鉄、銅、アルミよりも熱が伝わりにくくなっている。

そのため、ボルト１０の上下間の熱の移動が少ないため、鉄、銅またはアルミのボルトを用いた場合に比べてボルト１０の表面に水滴が発生しにくく、発生したとしても水滴の量が少なくなる。

従って、保持体の一部を構成するボルト１０を低伝熱材料からできたものを利用することにより、ボルト１０から水滴が落ち、製造される製品に悪影響を及ぼすことを防止できる。

なお、ボルト１０は全体が樹脂等で出来ている必要はなく、中心部が金属で、表面が樹脂でできていてもよい。

また、樹脂の代わりに他の低熱伝導材料（木材、ゴム等）を用いてもよい。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では保持体のうち断熱体４より上に露出した部分を第２の断熱体１３で覆う例について説明する。

図７は第２の実施の形態の説明図である。

Ｃ型鋼３、固定金具５、ボルト１０、ナット１１、ピン１２からなる保持体の断熱体４の上に出ている部分に断熱材料を吹き付けて第２の断熱体１３を形成している。

このようにすることにより、保持体と室外が断熱されるために、ボルト１０の上下の温度差は小さくなる。

そのため、ボルト１０内の伝熱はさらに少なくなる。

従って、ボルト１０に水滴が発生してそれが工場内に落下することを防止することができる。

また、断熱材料を吹き付ける部分が室内から見えない部分であるため、断熱材料の吹き付けにより外観が悪化する恐れがないという効果もある。

なお、ボルト１０の全体または表面が樹脂からなる場合、すなわちボルト１０が断熱ボルトからなる場合は、さらに断熱の効果が高まり、さらに水滴の発生を防止する効果が高まる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態ではＣ型鋼３全体を断熱体で覆う代わりにＣ型鋼３とボルト１０間を断熱する例について説明する。

図８は第３の実施の形態の断面図である。

Ｃ型鋼３にボルト１０を取り付ける前に、Ｃ型鋼３のボルト１０を取り付けるための孔３ａの上に第３の断熱体１４を置きその後にボルト１０を取り付けることによりＣ型鋼３とボルト１０の間が断熱される。

この状態で、ボルト１０がＣ型鋼３から露出している部分に断熱材料を吹き付けて第２の断熱体１５を形成する。

このようにすることにより、ボルト１０は、外気温に近い温度になっている空気とＣ型鋼３との間を第３の断熱体１４と第２の断熱体１５で断熱されているため、ボルト１０を通じた伝熱が抑制され、ボルト１０の上下の温度差が小さくなるために、水滴の発生が抑えられ、工場内に水滴が落下することを防止することができる。

この場合は、第２の実施の形態の場合に比べて、第２の断熱体１５はＣ型鋼３全体を覆う必要がないために、第２の断熱体１５を形成するための断熱材料の量が少なくて済むメリットがある。

また、断熱材料を吹き付ける部分が室内から見えない部分であるため、断熱材料の吹き付けにより外観が悪化する恐れがないという効果もある。

なお、ボルト１０の全体または表面が樹脂からなる場合、すなわちボルト１０が断熱ボルトからなる場合は、さらに断熱の効果が高まり、さらに水滴の発生を防止する効果が高まる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態はボルト１０の断熱体４から下側に露出している部分を断熱体１６で覆う場合の例である。

図９は第４の実施の形態の断面図である。

断熱体４が取り付けられた後に、ボルト１０の断熱体４から下側に露出した部分と、固定金具５と、ナット１１とピン１２を全て覆うように断熱材料を吹き付けて第２の断熱体１６を形成する。

ボルト１０の断熱体４から下側に露出した部分だけでなく、固定金具５と、ナット１１とピン１２も第２の断熱体１６で覆うのは、これらが金属製であるためにボルト１０から熱が伝わりやすいからである。

例えば、固定金具５の代わりに樹脂、木材等の低伝熱材料でできた固定具を用いると、固定具の部分を第２の断熱体１６で覆わない場合の断熱効果の低下を少なくすることができる。

このようにすることにより、ボルト１０を通じた伝熱が抑制され、ボルト１０の上下の温度差が小さくなるために、水滴の発生が抑えられ、工場内に水滴が落下することを防止することができる。

この場合は、第２の実施の形態の場合に比べて、第２の断熱体１６はＣ型鋼３全体を覆う必要がないために、第２の断熱体１６を形成するための断熱材料の量が少なくて済むメリットがある。

また、室内から見える部分の断熱材料を吹き付ければよいため、施工が容易であるという効果がある。

なお、ボルト１０の全体または表面が樹脂からなる場合、すなわちボルト１０が断熱ボルトからなる場合は、さらに断熱の効果が高まり、さらに水滴の発生を防止する効果が高まる。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は保持体の取り付け位置が、屋根１が上方向に凸になっている場所になっている例である。

図１０は第５の実施の形態の断面図である。

屋根１の上方向に凸になっている部分に、Ｃ型鋼３が設置され、このＣ型鋼３にボルト１０が設置される。

日光が当たり、外気と直接接するために、室内との気温差が大きくなる屋根１とＣ型鋼３とボルト１０の間に空間を有するため、屋根１の熱がＣ型鋼３とボルト１０に伝わりにくくなる。

そのために、Ｃ型鋼３とボルト１０の断熱体４の上部に露出している部分の温度がより室内の温度に近づく。

このようにすることにより、ボルト１０の上下の温度差が小さくなるために、ボルト１０を通じた伝熱が抑制され、水滴の発生が抑えられ、工場内に水滴が落下することを防止することができる。

なお、ボルト１０の全体または表面が樹脂からなる場合、すなわちボルト１０が断熱ボルトからなる場合は、さらに断熱の効果が高まり、さらに水滴の発生を防止する効果が高まる。

さらに、第２から第４の実施の形態のように第２の断熱体１３、１５、１６を形成するとさらに断熱の効果が高まる。

（第６の実施の形態）
第６の実施の形態は水滴が発生しても、その水滴が工場内に落下しないようにした例である。

図１１は第６の実施の形態の断面図である。

Ｃ型鋼３のボルト１０を取り付けるための孔３ａは上向きに折り曲げられている。

このようにすることにより、室内が冷房されているときに、ボルト１０の断熱体４より上部で露出している部分で、水蒸気が液化して水が発生したときに、その水がＣ型鋼３の内側に落ちる。

Ｃ型鋼３の内部に落ちた水が少量であれば、気温が高いときに、自然に蒸発するため、他の箇所に流れることがない。

従って、ボルト１０等を伝って工場内に落下することがない。

また、さらに、断熱体４の保持部９を上向きに折り曲げて、保持部９の最外周がＣ型鋼３の水を受け取る部分の下に位置するようになっていてもよい。

このようにすれば、Ｃ型鋼３から水があふれ出しても断熱体４の上にその水がたまる。

この場合は、断熱体４はラミネート処理されているために、断熱体４に水が入り、断熱効果を損なうことはなく、また、Ｃ型鋼３よりも広い面積で水を自然の蒸発させることができる。

以上のようにすれば、工場内に水滴が落下して製造中の製品の品質を悪化させることを防止することができる。

またさらに、第１、第３〜第５の実施の形態の方法でボルト１０の伝熱量を減少させると水の発生が抑制されるために、さらに工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

なお、Ｃ型鋼３は傾斜を有し、Ｃ型鋼３の端部が建物の壁の外に出ていてもよい。

このようにすることにより、Ｃ型鋼３の中に落ちた水滴は、重力によりＣ型鋼３の低い方に流れる。

水滴が所定の場所に集められるため、その場所で、容器に水を貯めるとか建物の外に導くなどの処理を行うことができるため、工場内に水滴が落下することを防止することが可能となる。

（第７の実施の形態）
第７の実施の形態は室内が暖房されているときに、水滴が発生しても、その水滴が工場内に落下しないか、工場内の所定の場所以外に落下しないようにした例である。

第７の実施の形態はボルト１０の下の水滴を受ける皿を設けたものである。

皿が受けた水は自然に蒸発する。

ボルト１０の表面に発生した水滴はボルト１０の下の皿の中に落ちるため、工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることが可能である。

なお、さらに、第１、第３〜第５の実施の形態の方法でボルト１０の伝熱量を減少させると、水の発生が抑制されるために、さらに工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

また、ボルト１０の下の皿の底に水が流れる管すなわち誘導手段を付け、管のもう一端が建物の外に導かれているようにしてもよい。

このようにすれば、皿の水があふれて工場内に落ちる可能性をなくすか、少なくすることが可能となる。

また、ボルト１０の下に誘導手段としてワイヤーを取り付け、ワイヤーのもう一方が水滴を集める容器の入り口に固定されていてもよい。

このようにしても、皿の水があふれて工場内に落ちる可能性をなくすか、少なくすることが可能となる。

（第８の実施の形態）
第８の実施の形態は保持体の上に断熱体４を載せる例である。

図１２は第８の実施の形態の断面図である。

Ｃ型鋼３は屋根１の下に設置されている。

Ｃ型鋼３を屋根１の下に設置する方法としては、例えば、Ｉ型鋼の下にＣ型鋼３を取り付ける方法がある。

そして、Ｃ型鋼３の上に断熱体４が設置されている。

すなわち、Ｃ型鋼３が保持体の役割を果たすが、保持体の全部が断熱体４の下にあるため、保持体の中での伝熱の発生を防止することができる。

従って、保持体の表面での水の発生が抑制され、工場内に水滴が落ちることを防止することができる。

なお、Ｃ型鋼３の設置場所を屋根１が高い場所を選ぶことによって、さらに断熱の効果が高まり、さらに工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

（第９の実施の形態）
第９の実施の形態はさらに断熱体４の隙間６による熱伝導を防止した例である。

図１３は第９の実施の形態の断面図である。

第８の実施の形態と同様にＣ型鋼３の上に断熱体４を設置すると、Ｃ型鋼３の上に断熱体４のつなぎ目ができる。

この後、このつなぎ目を覆うように、さらにその上に、断熱体４を設置する。

第８の実施の形態では、断熱体４のつなぎ目に隙間６ができた場合にその隙間６によって断熱体４の上側の空間とＣ型鋼３が接するため、Ｃ型鋼３の中で伝熱が発生し、水滴が発生する可能性があったが、本実施の形態のように隙間６をさらに断熱体４で覆うことにより、Ｃ型鋼３の中の伝熱をさらに抑制し、さらに工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

（第１０の実施の形態）
第１０の実施の形態は断熱体４の隙間６ができにくい保持部９の形の例である。

図１４は第１０の実施の形態の断面図である。

図５で説明した断熱体４では断熱体４の本体７の厚み方向の中央に保持部９がある例を示したが、本実施の形態では、保持部９の位置を別のところにかえたものである。

図１４に示すように、断熱体４を面積が大きい面が上下方向を向くように置いたときに、保持部９が上面または下面と同じ高さになるように断熱体４を製造する。

このようにして製造された断熱体４をＣ型鋼３の上に設置するときは、保持部９の位置が断熱体４の上面と同じ高さになっている断熱体４のとなりでは、保持部９の位置が断熱体４の下面と同じ高さになるように設置する。

また、保持部９の位置が断熱体４の下面と同じ高さになっている断熱体４のとなりでは、保持部９の位置が断熱体４の上面と同じ高さになるように設置する。

このようにすることにより、断熱体４の本体７間の隙間６の上下が保持部９ではさまれ、断熱体４の本体７間の隙間６は、断熱体４の上の空間と断熱体４の下の空間から遮断される。

このために、断熱体４の本体７間の隙間部分の断熱効果が上がり、さらに工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

なお、第９の実施の形態のように断熱体４の本体７の隙間６を覆うようにさらに断熱体４を設置してもよい。

このようにすることにより、さらに断熱効果が上がり、さらに工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

なお、断熱体４が室内の風によって浮上する恐れがある場合は、断熱体４の上に断熱体４を大きく変形させない程度の重さの重しを載せてもよい。

この場合はＣ型鋼３と重しで保持体の役割をするが、Ｃ型鋼３と重しは分離している。

すなわち、保持体が断熱体４の上と下で分離しているため保持体の上下間で伝熱が発生せず保持体が断熱体４の下にのみある場合と同様に工場内に水滴が落下する可能性を少なくすることができる。

（第１１の実施の形態）
第１１の実施の形態は断熱体４が保持体によって吊り下げられている例である。

図１５は第１１の実施の形態の断面図である。

Ｃ型鋼３は断熱体４の保持部９とボルト１０によって接続されている。

すなわちＣ型鋼３のよって断熱体４が吊り下げられているため、保持部９は吊下部の役割をする。

Ｃ型鋼３、ボルト１０、ナット１１とピン１２が保持体の役割をするため、保持体は断熱体４の本体７の上にのみ存在する。

そのため、保持体の中での伝熱の発生を防止することができる。

従って、保持体の表面での水の発生が抑制され、工場内に水滴が落ちることを防止することができる。

なお、断熱体４の位置が構造体２のＩ型鋼の下になるように保持部９の長さを決めれば、Ｉ型鋼の下にも断熱体４を設置することが可能となる。

Ｉ型鋼の下にも断熱体４を設置することによりＩ型鋼で水蒸気が液化して工場内に落ちることを防止することが可能となり、また冷暖房の効率も向上する。

本発明の断熱装置は、建物の断熱体を保持する保持体から水滴が落下することによる不都合を防止することに利用可能である。

本発明の第１の実施の形態における工場の斜視図 本発明の第１の実施の形態における工場の屋根の一部の拡大斜視図 本発明の第１の実施の形態における工場の骨組みの斜視図 本発明の第１の実施の形態における工場の内部から天井を見上げた場合の平面図 （ａ）本発明の第１の実施の形態における断熱装置に用いる断熱体の断面図（ｂ）図５（ａ）のＢ部分の拡大断面図 本発明の第１の実施の形態における断熱装置の一部の斜視図 本発明の第２の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第３の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第４の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第５の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第６の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第８の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第９の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第１０の実施の形態における断熱装置の一部の断面図 本発明の第１１の実施の形態における断熱装置の一部の断面図

符号の説明

１ 屋根
２ Ｉ型鋼よりなる構造体
３ Ｃ型鋼
３ａ 孔
４ 断熱体
５ 固定金具
５ａ 孔
６ 隙間
７ 本体
８ アルミの袋
９ 保持部
１０ ボルト
１１ ナット
１２ ピン
１３，１５，１６ 第２の断熱体
１４ 第３の断熱体

Claims (5)

1. 屋根の下に設置される断熱体と、この断熱体を前記屋根の下に保持する保持体とを備え、この保持体の全部または一部が低伝熱材料からなり、
   前記保持体を固定するための梁を有し、前記梁に保持体を取り付けるための孔を有し、この孔の開口縁は上向きに折り曲げられ、
   前記断熱体は外部がラミネート処理され、その外周が上向きに折り曲げられていて、この最外周が前記保持体から落ちた水滴を受ける部分の下に位置することを特徴とする断熱装置。
2. 前記保持体の下に水滴を所定の場所に誘導する誘導手段を有することを特徴とする請求項１に記載の断熱装置。
3. 前記保持体を固定するための金属製の梁を有し、前記金属製の梁と保持体が第３の断熱体を介して接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の断熱装置。
4. 前記断熱体がこの断熱体を吊下げるための吊下部を有し、前記保持体が前記吊下部を保持していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の断熱装置。
5. 室内を構成する構造体と、その室内の上に配置される屋根と、その屋根の下の配置される請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の断熱装置からなる工場。

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