JP5092955B2

JP5092955B2 - 断熱壁

Info

Publication number: JP5092955B2
Application number: JP2008184440A
Authority: JP
Inventors: 卓人柴山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2028-07-16
Also published as: JP2010024639A

Description

本発明は、真空断熱材を用いて断熱性能を向上させた断熱壁に関するものである。

従来の真空断熱材を適用した断熱壁として図８に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１により開示されている従来の断熱壁の概略断面図である。図８に示すように、従来の断熱壁は、壁軸組み１０１の室内側に気密シートからなる気密層１０２を形成し、その室外側に通気胴縁をかねた桟部材１０３と桟部材１０４をそれぞれ取り付ける。また、気密層１０２の室外側に真空断熱パネル１０５を形成し、その室外側に防湿性防水シートと外装材１０６を取り付け、真空断熱パネル１０５と外装材１０６との間に通気層１０７を形成したものである。
特開２００４−２０４６０６号公報

しかしながら、上記従来の断熱壁は、真空断熱材１０５を桟部材１０４で固定する必要があり、通常の施工に用いられるタッカーや釘、ビス等による固定方法でないため取り扱い難く工数がかかる問題があった。また、真空断熱材の外被材同士が熱溶着されていない箇所においてタッカーや釘、ビス等で固定すると真空断熱材が破袋し、断熱性能が低下する問題があった。

本発明は、上記従来の課題に鑑み、真空断熱材をタッカーや釘、ビス等で固定しても破袋し難く施工し易い断熱壁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の断熱壁は、複数の柱と、前記柱の室内側に設けられた内壁材と、前記内壁材の室内側の面の少なくとも一部に配置された真空断熱材と、前記真空断熱材を室内側から覆い隠すように前記内壁材に固定された突き刺し防止板とを有する断熱壁であって、前記真空断熱材は、内面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材で板状の芯材を減圧密封してなり、前記芯材の厚み方向に見たときに前記外被材の間に前記芯材がある芯材部と、前記芯材の厚み方向に見たときに前記外被材の間に前記芯材がない芯材なし部とを有し、前記真空断熱材の一辺に位置する前記芯材なし部を前記芯材部の略際で折り返し、折り返した辺と交差する向かい合う一組の辺に位置する前記芯材なし部における前記芯材との間に所定幅以上の前記外被材同士が熱溶着された熱溶着部がある部分において前記真空断熱材を固定部材により前記内壁材に固定したのである。

これにより、真空断熱材をタッカーや釘、ビス等で固定しても破袋し難く施工し易い断熱壁となる。

本発明の断熱壁では、真空断熱材の製法上の都合で、真空断熱材の特定の一辺の外被材同士の熱溶着部と芯材との間隔が、他の辺の外被材同士の熱溶着部と芯材との間隔より大きくなる場合であっても、その特定の一辺に位置する芯材なし部を芯材部の略際で折り返し、折り返した辺と交差する向かい合う一組の辺に位置する芯材なし部における芯材との間に所定幅以上の外被材同士が熱溶着された熱溶着部がある部分において真空断熱材を固定部材により内壁材に固定すれば、固定部材による真空断熱材の破袋の危険性を低減することができ、断熱性能の低下を抑え施工し易い断熱壁を提供することができる。

請求項１に記載の断熱壁の発明は、複数の柱と、前記柱の室内側に設けられた内壁材と、前記内壁材の室内側の面の少なくとも一部に配置された真空断熱材と、前記真空断熱材を室内側から覆い隠すように前記内壁材に固定された突き刺し防止板とを有する断熱壁であって、前記真空断熱材は、内面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材で板状の芯材を減圧密封してなり、前記芯材の厚み方向に見たときに前記外被材の間に前記芯材がある芯材部と、前記芯材の厚み方向に見たときに前記外被材の間に前記芯材がない芯材なし部とを有し、前記真空断熱材の一辺に位置する前記芯材なし部を前記芯材部の略際で折り返し、折り返した辺と交差する向かい合う一組の辺に位置する前記芯材なし部における前記芯材との間に所定幅以上の前記外被材同士が熱溶着された熱溶着部がある部分において前記真空断熱材を固定部材により前記内壁材に固定したものである。

一般の真空断熱材は、三方（三辺）を熱溶着でシールした袋状の外被材に芯材を入れて減圧して残りの一辺（袋の開口部）を熱溶着でシールして作製しており、最後の一辺（袋の開口部）を芯材の際で熱溶着シールすると外被材が波打ってしまい密封できない。そのため他の辺に比べ芯材から離れた位置で熱溶着シールしており、最後の一辺（袋の開口部）の芯材なし部が大きくなるためタッカーやビス等により壁に固定すると破袋につながる部分が大きくなり、破袋する可能性が非常に高い問題があった。

しかし、最後に熱溶着シールした芯材なし部が大きい辺を折り返し、折り返した辺と交差する向かい合う一組の辺に位置する芯材なし部における芯材との間に所定幅以上の熱溶着部がある部分において固定部材により壁に固定するので、破袋し易い辺を避けて固定することができ、破袋の発生を低減することが可能となるので断熱性能の低下を抑えることができる。また、タッカーやビス等で固定できるので、取り扱い易く簡易な施工が可能となる。

また、辺を折り返して空いたスペースに、別の真空断熱材を詰めて配置してタッカーやビスにより壁に固定することが可能となるので、破袋の発生なく断熱性能を向上させることができる。

また、請求項２に記載の断熱壁の発明は、請求項１に記載の発明において、前記真空断熱材の折り返した辺に対向する辺に位置する前記芯材なし部を前記芯材部の略際で折り返したものであり、請求項１に記載の発明の効果に加えて、もう一辺を折り返して空いたスペースに、別の真空断熱材を詰めて配置してタッカーやビスにより壁に固定することが可能となるので、断熱性能をさらに向上させることができる。

また、請求項３に記載の断熱壁の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記真空断熱材の前記芯材を前記芯材の際で減圧密封したものであり、タッカーやビスにより固定するときに真空断熱材が破袋するのを低減することができ、断熱性能の低下の危険性を低減することができる。

ここで真空断熱材とは、骨材となる気相比率の高い芯材を、ガスバリア性のフィルムや容器等の外被材で覆い内部を真空密封したものであり、内部を真空状態にすることにより、気体成分の熱伝導を低減させた断熱材をさす。

次に、真空断熱材の構成材料について詳細に説明する。

芯材に使用する材料は、気相比率９０％前後の多孔体をシート状または板状に加工したものであり、工業的に利用できるものとして、発泡体、粉体、および繊維体等がある。これらは、その使用用途や必要特性に応じて公知の材料を使用することができる。

このうち、発泡体としては、ウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォーム等の連続気泡体が利用できる。また、粉体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物を利用できるが、工業的には、乾式シリカ、湿式シリカ、パーライト等を主成分とするものが使用できる。

また、繊維体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物が利用できるが、コストと断熱性能の観点から無機繊維が有利である。無機繊維の一例としては、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール等、公知の材料を使用することができる。

また、これら、発泡体、粉体、および繊維体等の混合物も適用することができる。

外被材に使用するラミネートフィルムは、最内層を熱溶着層とし、中問層にはガスバリア層として、金属箔、或いは金属蒸着層を有し、最外層には表面保護層を設けたラミネートフィルムが適用できる。また、ラミネートフィルムは、金属箔を有するラミネートフィルムと金属蒸着層を有するラミネートフィルムの２種類のラミネートフィルムを組み合わせて適用しても良い。

なお、熱溶着層としては、低密度ポリエチレンフィルム、鎖状低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレンービニルアルコール共重合体フィルム、或いはそれらの混合体等を用いることができる。

表面保護層としては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムの延伸加工品など、公知の材料が利用できる。

以下、本発明による実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における断熱壁の断面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の側面図である。図４は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の断面図である。

本実施の形態の断熱壁１は、複数の柱２と、柱２間に配置された間柱３と、柱２及び間柱３の室内側に設けられた内壁材４と、内壁材４の室内側の面の少なくとも一部に配置された真空断熱材５と、真空断熱材５の室内側の面に配置された合板製の胴縁６と、真空断熱材５を室内側から覆い隠すように胴縁６の室内側に固定された厚み１２ｍｍの石膏ボードからなる突き刺し防止板７とを有する。

本実施の形態の断熱壁は室内の壁で説明しているが、室内の天井にも適用できる。

真空断熱材５は、内面に熱溶着層１１を有するガスバリア性のラミネートフィルムからなる外被材９で繊維体からなる例えば厚さ３〜１０ｍｍの板状の芯材８を減圧密封してなり、芯材８の厚み方向に見たときに外被材９の間に芯材８がある芯材部１４と、芯材８の厚み方向に見たときに外被材９の間に芯材８がない芯材なし部１５とを有する。

外被材９は、芯材８側より外側に向かって、ポリエチレンからなる熱溶着層１１、１０μｍ以下のアルミ箔からなるガスバリア層１２、ナイロンからなる保護層１３の順に構成されている。

真空断熱材５は、真空断熱材５の上端に位置する芯材なし部１５を芯材部１４の略際で折り返して、真空断熱材５の左端と右端に位置する芯材なし部１５における芯材８との間に所定幅以上の熱溶着部がある部分においてタッカー１６や釘１７、ビス等によって内壁材４に固定されている。略際とは概観で見て芯材８の際で折り返していると判断できるレベルであり、およそ１５ｍｍ以下の位置で折り返しているのを指す。折り返す真空断熱材５の辺は、最も芯材なし部１５が大きい辺である。本実施の形態の場合、折り返した辺を上側にして配置しているが、下側にして配置しても構わない。なお、タッカー１６は真空断熱材５の真空密封空間の外側に打っている。熱溶着部の上でも構わない。

胴縁６は内壁材４の室内側の面の真空断熱材５が配設されていない箇所の一部もしくは全部に配設してある。また、真空断熱材５の左端と右端に位置する芯材なし部１５の室内側の位置にも配設してある。なお、本仕様では芯材部１４の厚みより胴縁６の厚みを厚くして配設している。

突き刺し防止板７は、釘１７もしくはビス等の固定材によって柱２もしくは間柱３に内壁材４と胴縁６とを介して固定してある。

胴縁６は、本実施の形態では木製であるが、例えば、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ウレタン等による発泡断熱材を用いても構わない。発泡断熱材からなる胴縁６を用いた場合は、断熱壁１の断熱性能を向上させることができ、快適性が向上する。

本実施の形態の内壁材４は、既存住宅の壁であり、合板や石膏ボード等の複層構造であっても構わない。

真空断熱材５は、外被材９で作製される開口部を有する袋の中に芯材８を挿入し、減圧下で開口部を熱溶着させている。

次に具体的断熱改修方法について説明する。断熱改修を行う住宅の従来の壁に真空断熱材５を配設し、真空断熱材５の上端に位置する芯材なし部１５を芯材部１４の略際で折り返して、真空断熱材５の左端と右端に位置する芯材なし部１５における芯材８との間に所定幅以上の熱溶着部がある部分においてタッカー１６によって内壁材４に固定する。

次に真空断熱材５を配設していない内壁材４の箇所と、真空断熱材５の左端と右端に位置する芯材なし部１５において胴縁６をタッカー１６で固定する。

次に突き刺し防止板７を胴縁６の上に配設し、柱２と間柱３の位置に胴縁６、内壁材４を介して釘１７もしくはビスにより固定する。このために、予め真空断熱材５の芯材なし部１５が柱２や間柱３の位置になるように配置しておく。以上により断熱改修が完了する。

真空断熱材５の熱伝導率が０．００４０Ｗ／ｍ／Ｋで、真空断熱材５の厚みが３ｍｍの場合、真空断熱材５の熱抵抗は０．７５ｍ²・Ｋ／Ｗとなり、これはグラスウール１０Ｋの厚み約３８ｍｍに相当する。この値は、１９８０年から１９９１年の住宅の旧省エネ基準の断熱性能を１９９２年の新省エネ基準の断熱性能に引き上げるレベルである。

ちなみに、日本国内に前記旧省エネ基準の住宅は１５００万戸、新省エネ基準の住宅は６００万戸存在するが、前記旧省エネ基準よりも低い基準の住宅は３３００万戸存在する。これより、真空断熱材５５の厚みが３ｍｍでも断熱性能の大きな改善を行うことができる。

更に、厚みが１０ｍｍの真空断熱材５を断熱改修に使用した場合には、その熱抵抗は２．４８ｍ²・Ｋ／Ｗとなり、前記１９８０年から１９９１年の住宅の旧省エネ基準の断熱性能を１９９８年の次世代省エネ基準の断熱性能に一気に引き上げるレベルとなる高断熱化が図れる。

以上により、以下のことがいえる。真空断熱材５は３方シール袋（三辺を熱溶着でシールした袋状の外被材９）に芯材８を入れて減圧して残りの一辺（袋の開口部）を熱溶着でシールして作製しており、最後の辺（袋の開口部）を芯材８の際で熱溶着シールすると外被材９が波打ってしまい密封できない。そのため他の辺に比べ芯材８から離れた位置で熱溶着シールしており、芯材なし部１５が大きくなるためタッカー１６やビス等により内壁材４に固定すると破袋につながる部分が大きくなり、破袋する可能性が非常に高い問題があった。

しかし、最後に熱溶着シールした芯材なし部１５が大きい辺を折り返し、折り返した辺と交差する向かい合う１組の辺に位置する芯材なし部１５における芯材８との間に所定幅以上の熱溶着部がある部分において固定部材（タッカー１６）により内壁材４に固定するので破袋し易い辺を避けて固定することができ、破袋の発生を低減することが可能となるので断熱性能の低下を抑えることができる。また、タッカー１６やビス等で固定できるので、取り扱い易く簡易な施工が可能となる。

また、辺を折り返すことにより芯材なし部１５が元あった位置に他の断熱部材を配置して（辺を折り返して空いたスペースに、別の真空断熱材を詰めて配置して）タッカー１６やビスにより内壁材４に固定することが可能となるので、破袋の発生なく断熱性能を向上させることができる。

なお、芯材８の際で真空密封してもよい。また、芯材なし部１５を全て熱溶着していてもよい。これにより、タッカーやビスにより固定するときに真空断熱材が破袋するのを低減することができ、断熱性能の低下の危険性を低減することができる。また、ガスバリア性も向上することができ、長期において高断熱性能を維持することができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における断熱壁の断面図である。図６は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の側面図である。図７は図５のＢ−Ｂ断面図である。

真空断熱材５は、真空断熱材５の上端と下端に位置する芯材なし部１５を芯材部１４の略際で折り返して、真空断熱材５の左端と右端に位置する芯材なし部１５における芯材８との間に所定幅以上の熱溶着部がある部分においてタッカー１６や釘１７、ビス等によって内壁材４に固定されている。略際とは概観で見て芯材８の際で折り返していると判断できるレベルであり、およそ１５ｍｍ以下の位置で折り返しているのを指す。折り返す真空断熱材５の辺は、最も芯材なし部１５が大きい辺とその向かい合う辺である。

次に具体的断熱改修方法について説明する。断熱改修を行う住宅の従来の壁に真空断熱材５を配設し、真空断熱材５の上端と下端に位置する芯材なし部１５を芯材部１４の略際で折り返して、真空断熱材５の左端と右端に位置する芯材なし部１５における芯材８との間に所定幅以上の熱溶着部がある部分においてタッカー１６によって内壁材４に固定する。

以上により、真空断熱材５の上端と下端に位置する芯材なし部１５を折り返すことにより真空断熱材５の芯材なし部１５が元あった位置に他の断熱部材を配置（折り返して空いたスペースに、別の真空断熱材を詰めて配置）してタッカー１６やビスにより内壁材４に固定することが可能となるので、断熱性能をさらに向上させることができる。

本発明にかかる断熱壁は、芯材部の破袋の危険性を低減しつつ、断熱性能の向上をすることができるので、断熱性能の高い断熱壁を実現できる。また、断熱改修だけでなく新築での適用も可能であり、また、住宅だけでなく、プレハブや倉庫、コンテナ等にも使用することができる。

本発明の実施の形態１における断熱壁の断面図図１のＡ−Ａ断面図同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の側面図同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の断面図本発明の実施の形態２における断熱壁の断面図同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材側面図図５のＢ−Ｂ断面図従来の断熱壁の概略断面図

符号の説明

１断熱壁
２柱
４内壁材
５真空断熱材
７突き刺し防止板
８芯材
９外被材
１１熱溶着層
１４芯材部
１５芯材なし部
１６タッカー
１７釘

Claims

複数の柱と、前記柱の室内側に設けられた内壁材と、前記内壁材の室内側の面の少なくとも一部に配置された真空断熱材と、前記真空断熱材を室内側から覆い隠すように前記内壁材に固定された突き刺し防止板とを有する断熱壁であって、
前記真空断熱材は、内面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材で板状の芯材を減圧密封してなり、前記芯材の厚み方向に見たときに前記外被材の間に前記芯材がある芯材部と、前記芯材の厚み方向に見たときに前記外被材の間に前記芯材がない芯材なし部とを有し、
前記真空断熱材の一辺に位置する前記芯材なし部を前記芯材部の略際で折り返し、折り返した辺と交差する向かい合う一組の辺に位置する前記芯材なし部における前記芯材との間に所定幅以上の前記外被材同士が熱溶着された熱溶着部がある部分において前記真空断熱材を固定部材により前記内壁材に固定した断熱壁。
前記真空断熱材の折り返した辺に対向する辺に位置する前記芯材なし部を前記芯材部の略際で折り返した請求項１に記載の断熱壁。
前記真空断熱材の前記芯材を前記芯材の際で減圧密封した請求項１または２に記載の断熱壁。