JP5217924B2 - 断熱壁および断熱壁に用いられる真空断熱材 - Google Patents

Description

本発明は、建物の壁に真空断熱材を用いた断熱壁に関するものである。

近年、地球温暖化抑制の観点より、家電製品や産業機器の省エネルギー化と並び住宅起因のエネルギー削減も取り組むべき重要な課題である。住宅起因のエネルギー消費削減には冷暖房運転の負荷低減が効果は大きく、そのためには住宅駆体の断熱強化が必須である。そのため様々な断熱材の適用や各種断熱壁が提案されている（例えば、非特許文献１及び特許文献１参照）。

非特許文献１に示されているように、昭和５５年省エネルギー基準レベルの在来木造住宅（築２４年の木造在来軸組工法２階建て住宅）の２階天井及び１階床下の断熱改修を行った場合、天井では小屋裏の既存断熱を残し、その上に新規断熱材を吹き込み、また床では床下から根太間に断熱材を充填し根太下にも同様の断熱材の充填を行う。施工はそれぞれ作業員３名（約５時間）・監督１名、作業員５名（約１０時間）・監督２名で行い、約１６万円と約３７万円の費用がかかっている。

図２３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２３に示すように、特許文献１における従来の断熱壁は、躯体α上にボード１０２を形成した既存壁よりなる下地１０１上に略台形状の胴縁１０３を複数本固定し、壁下地全面に現場発泡型の合成樹脂発泡体１０４を吹き付けると共に胴縁１０３間に空間１０５ができるように形成し、胴縁１０３の表面に貼付した粘着テープによって、胴縁１０３上に防水シート１０６と乾式壁材１０７を施工している。
齋藤宏昭ら、"昭和５５年省エネルギー基準レベルの在来木造住宅を対象とする実用的断熱改修方法の検証"、独立行政法人 建築研究所、２００６年 特開平７−１１７１７号公報

しかしながら、実際の断熱改修（非特許文献１）では、２階天井の施工においては作業員３名（約５時間）・監督１名で約１６万円の費用を要し、１階床下の施工においては作業員５名（約１０時間）・監督２名で約３７万円の費用を要する。

また特許文献１による従来の断熱壁では、住宅駆体の断熱性能を向上させるため、下地１０１上に略台形状の胴縁１０３を複数本固定し、壁下地１０１全面に現場発泡型の合成樹脂発泡体１０４を吹き付けると共に胴縁１０３間に空間１０５ができるように形成する。そして胴縁１０３の表面に貼付した粘着テープによって、胴縁１０３上に防水シート１０６と乾式壁材１０７を施工する。

このように、断熱改修については本格的な工事が伴い、簡易に高性能な断熱改修を行うことが困難である。

本発明は、上記課題に鑑み、容易に施工可能で断熱性能が良好な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、室内空間を構成する内壁材と、ガスバリア性の外被材で板状の多孔質の芯材を減圧密封してなり前記内壁材の室内側の面に張付手段により固定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ボード材と、前記真空断熱材を避けて前記ボード材を貫通し、固定対象物に突き刺さることで前記ボード材を前記固定対象物に固定する固定部材とからなる。

これにより、内壁材の室内側の面に真空断熱材を張付手段により固定し、前記真空断熱材を室内側からボード材で覆い隠し、前記真空断熱材を避けて前記ボード材を貫通し、固定対象物に突き刺さる固定部材で前記ボード材を前記固定対象物に固定することにより、容易に施工可能で断熱性能が良好な断熱壁を得ることができる。

本発明によれば、内壁材の室内側の面に真空断熱材を張付手段により固定し、前記真空断熱材を室内側からボード材で覆い隠し、前記真空断熱材を避けて前記ボード材を貫通し、固定対象物に突き刺さる固定部材で前記ボード材を前記固定対象物に固定することにより、容易に施工可能で断熱性能が良好な断熱壁を得ることができる。

ここで、真空断熱材は、断熱性能に優れ断熱厚みを小さくできるので、建物の室内側から容易に固定できるとともに、真空断熱材を避けて固定部材でボード材を固定するので、真空断熱材の真空破壊を発生させることなくボード材を壁に対して固定することが可能となる。

また、真空断熱材は断熱に要する厚みを小さくできるので、固定部材を徒に長くすることがなく、ボード材を確実に壁へと固定させることができる。

また、真空断熱材が、互いに所定間隔離して配置された複数の芯材を有し、前記芯材のそれぞれが独立した空間内に位置するようにそれぞれの前記芯材の周囲に外被材同士が熱溶着された熱溶着部が設けられている真空断熱材である場合は、誤って真空断熱材の一部を傷つけ芯材を密封している空間が真空破壊を起こしても、真空破壊が起こった芯材密封空間のみ断熱性能が悪化するだけであり、真空断熱材全体としての断熱性能の悪化を極小に抑制させることができる。

さらに、真空断熱材が、外被材の間に芯材が無い部分の外被材同士を密着させて、外被材同士が密着する全ての部分が熱溶着されている場合は、誤って芯材以外の部分を傷つけても、その部分は熱溶着部であるため、芯材部の真空破壊を起こすことがなく断熱性能の維持を図れる。

本発明の断熱壁は、室内空間を構成する内壁材と、ガスバリア性の外被材で板状の多孔質の芯材を減圧密封してなり前記内壁材の室内側の面に張付手段により固定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ボード材と、前記真空断熱材を避けて前記ボード材を貫通し、固定対象物に突き刺さることで前記ボード材を前記固定対象物に固定する固定部材とからなるものであり、これにより、前記内壁材の室内側の面に前記真空断熱材を前記張付手段により固定し、前記真空断熱材は室内側から前記ボード材で覆い隠され、居住空間において前記真空断熱材が露出されることがないので、傷付き等による真空破壊を防止することができる。

また、前記固定部材は、前記真空断熱材を避けて前記ボード材を前記固定対象物へ固定するので、前記真空断熱材において真空破壊は発生することなく、前記ボード材を安定的に前記固定対象物へと固定されることになる。

よって、本請求項の発明により、特別な施工を要せず容易に施工可能で、断熱性能が良好な断熱壁を得ることができる。

また、本発明の断熱壁は、内壁材の室外側には柱が配置され、ボード材を固定する固定部材の先端が前記柱に達して、前記ボード材が固定対象物に固定されるものであり、請求項１に記載の効果に加えて、前記固定部材の先端が、前記内壁材を貫通し前記柱へ達するため、ボード材をより強固に固定し、断熱壁の安定構造を実現できる。

特に、本請求項による発明は、柱を組み合わせて構成される木造住宅に対して有効である。

また、本発明の断熱壁は、柱と、前記柱の室内側に設けられた内壁材と、ガスバリア性の外被材で板状の多孔質の芯材を減圧密封してなり前記内壁材の室内側の面に張付手段により固定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ボード材と、前記真空断熱材を避けて前記ボード材と前記内壁材とを貫通して先端が前記柱に達し前記ボード材を前記内壁材及び前記柱に固定する固定部材とからなるものであり、これにより、内壁材の室内側の面に真空断熱材を張付手段により固定し、前記真空断熱材を室内側からボード材で覆い隠し、前記真空断熱材を避けて前記ボード材と前記内壁材とを貫通して先端が前記柱に達する固定部材で前記ボード材を前記内壁材及び前記柱に固定することにより、容易に施工可能で断熱性能が良好な断熱壁を得ることができる。

ここで、真空断熱材は、断熱性能に優れ断熱厚みを小さくできるので、建物の室内側から容易に固定できるとともに、真空断熱材を避けて固定部材でボード材を固定するので、真空断熱材の真空破壊を発生させることなくボード材を壁に対して固定することが可能となる。

また、真空断熱材は断熱に要する厚みを小さくできるので、固定部材を徒に長くすることがなく、ボード材を確実に壁へと固定させることができる。

また、本発明の断熱壁は、真空断熱材の外周部には外被材同士が密着したヒレ部があり、前記ヒレ部に外被材同士が熱溶着された熱溶着部があり、張付手段が、前記熱溶着部を貫通して内壁材に突き刺さっているものであり、張付手段が真空断熱材のヒレ部の外被材同士が熱溶着されている熱溶着部を貫通するので、真空断熱材の真空破壊を発生させることなく真空断熱材を壁に対して固定することが可能となる。

また、本発明の断熱壁は、張付手段が、内壁材と真空断熱材との間に設けられた接着層であるものであり、真空断熱材の内壁材への固定に際して突き刺しの作業がないので、真空断熱材の真空破壊を発生させることなく真空断熱材を壁に対して固定することが可能となる。

また、本発明の断熱壁は、真空断熱材が互いに所定間隔離して配置された複数の芯材を有し、前記芯材のそれぞれが独立した空間内に位置するようにそれぞれの前記芯材の周囲に外被材同士が熱溶着された熱溶着部が設けられているものであり、誤って真空断熱材の一部を傷つけ芯材を密封している空間が真空破壊を起こしても、真空破壊が起こった芯材密封空間のみ断熱性能が悪化するだけであり、真空断熱材全体としての断熱性能の悪化を極小に抑制させることができる。

また、本発明の断熱壁は、内壁材とボード材との間に胴縁が配置され、前記ボード材は、前記胴縁と前記ボード材とを貫通する固定部材により固定され、前記胴縁は隣接する真空断熱材の間に配置されているものであり、前記固定部材は、前記内壁材と前記ボード材との間において中空空間を通過することなく、胴縁を貫通するので、前記ボード材の固定の安定性を高めることができる。

なお、前記胴縁は、前記内壁材及び前記ボード材と接することで、より前記ボード材の固定を強固なものとできる。

また、本発明の断熱壁は、真空断熱材は、外被材の間に芯材が無い部分の前記外被材同
士を密着させて、前記密着した前記外被材同士を熱溶着してなり、前記外被材同士が密着する全ての部分の前記外被材同士が熱溶着されているものであり、前記ボード材を固定するときに、誤って前記固定部材を誤射し、前記真空断熱材の前記芯材以外の箇所に穴あきや傷付きが発生しても、前記外被材同士が熱溶着されているため、前記芯材部に真空破壊を発生させることがなく、前記真空断熱材の断熱性能の悪化を防止することが可能である。

以下、本発明の断熱壁の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、これらの実施の形態によって本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における建物の断熱壁を示す断面図、図２は同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を固定した状態を示す斜視図、図３は同実施の形態の断熱壁を示す斜視図、図４は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材を示す断面図、図５は同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を張付部材により固定した状態を示す断面図、図６は同実施の形態の断熱壁に用いた片面に接着層を有する真空断熱材を示す平面図、図７は同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を接着層により固定した状態を示す断面図、図８は同実施の形態の建物の断熱壁の変形例を示す断面図である。

図１に示すように、断熱壁１は、壁２（柱３と、内壁材４を含む）と、室内空間を構成する内壁材４の室内側の面に張付手段により固定された厚さ５ｍｍの真空断熱材５と、隣接する真空断熱材５の間に配置される厚さ５ｍｍの胴縁８と、真空断熱材５を室内側から覆い隠すボード材６と、真空断熱材５を避けてボード材６と胴縁８とを貫通し、固定対象物（内壁材４）に突き刺さることでボード材６を固定させる固定部材７とからなる。

内壁材４の室内側の面に胴縁８を固定した後、隣り合う胴縁８の間に真空断熱材５を張付手段により固定し、真空断熱材５を室内側からボード材６で覆い隠し、ボード材６と胴縁８と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達する固定部材７でボード材６を内壁材４に固定することにより、得られるものである。

ここで、壁２は、少なくとも断面が長方形（正方形を含む）の柱３と柱３の室内側の面に設けられた内壁材４を有して構成される。柱３は、奥行きが１０５ｍｍで、幅は１０５ｍｍと３０ｍｍのものを用いている。内壁材４は合板や石膏ボードなどで構成されており、その上から壁紙が貼付されてもよい。

なお、真空断熱材５は、板状の多孔質の芯材９をガスバリア性のラミネートフィルムからなる外被材１０で減圧密封してなり、外被材１０は芯材９側の層が熱溶着層１１で、熱溶着層１１の外側にガスバリア層があり、ガスバリア層の外側に保護層があり、真空断熱材５の外周部には外被材１０同士が密着したヒレ部があり、ヒレ部に外被材同士が熱溶着された熱溶着部１２がある。

また、真空断熱材５は、図２に示すように、隣り合う胴縁８の間に配置されている。

ここで真空断熱材５は、張付手段で壁２の内壁材４に固定するが、張付手段の具体例としては、図５に示すように熱溶着部１２に釘やビス、タッカー等の張付部材１３を用いたり、図６、図７に示すように真空断熱材５の表面に両面テープによる接着層１４を設け貼付したりしている。ここで接着層１４としては接着剤であってもよい。

真空断熱材５を固定対象物（内壁材４）に固定した後、図３に示すように、真空断熱材５を室内側からボード材６で覆い隠し、固定部材７でボード材６を固定対象物（内壁材４）に固定している。固定部材７は、ボード材６と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達するもので、釘やビス、タッカー等を用いることができ、真空断熱材５を避けて、ボード材６を内壁材４に固定している。

なお、本実施の形態では、柱３間は充填物がない空間が構成されるが、柱３間にグラスウールや発泡系断熱材が充填されていてもよい。

また、図８に示すように、固定部材７は柱３に突き刺さらないこともある。なお、固定部材７の先端は内壁材４に突き刺さるが貫通しないこともある。さらに、内壁材４がコンクリートの場合などでは、固定部材７の先端が内壁材４に突き刺さらず、固定対象物が胴縁８となる場合もある。

本実施の形態の真空断熱材は、外被材１０で作製される開口部を有する袋の中に芯材９を挿入し、減圧下で開口部を熱溶着させている。

ここで、芯材９に使用する材料は、気相比率が９０％前後の多孔体を板状に加工したものであればよく、工業的に利用できるものとして、粉体、発泡体および繊維体等があり、その使用用途や必要特性に応じて公知の材料を利用することができる。

このうち、粉体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物があり、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利用できる。

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、繊維体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物があるが、断熱性能の観点から無機繊維が有利である。無機繊維としては、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、ロックウール等の公知の材料を利用できる。

外被材１０の熱溶着層１１は、加熱加圧することで外被材１０の内部を減圧封止するものであり、本実施の形態における熱溶着部１２の幅は１０ｍｍとしている。

また、ガスバリア層は、金属箔層や金属蒸着層など、外被材１０の表面を通じての芯材９への空気の侵入を防ぐものであり、保護層は、外被材１０の表面における埃や塵等による傷つきや、摩擦、折り曲げ、さらには芯材９による突き刺し等によるピンホールの発生を防ぐものである。

このようにして作製した真空断熱材５の熱伝導率は、平均温度２４℃において、０．００２０〜０．００４０Ｗ／ｍ・Ｋであり、汎用的な断熱材である硬質ウレタンフォームの６〜１０倍の断熱性能を有する。

以上のように、本実施の形態の断熱壁１は、内壁材４と、ガスバリア性の外被材１０で板状の多孔質の芯材９を減圧密封してなり内壁材４の室内側の面に張付手段により固定された真空断熱材５と、真空断熱材５を室内側から覆い隠すボード材６と、真空断熱材５を避けてボード材６を貫通し、固定対象物（内壁材４）に突き刺さることでボード材６を固定対象物（内壁材４）に固定する固定部材７とからなるものである。

これにより、内壁材４の室内側の面に真空断熱材５を張付手段により固定し、真空断熱材５は室内側からボード材６で覆い隠されるので、居住空間において真空断熱材５が露出されることがないので、傷付き等による真空破壊を防止することができる。

また、固定部材７は、真空断熱材５を避けてボード材６を固定対象物（内壁材４）へ固定するので、真空断熱材５において真空破壊は発生することなく、ボード材６を安定的に固定対象物（内壁材４）へと固定されることになる。

よって、本実施の形態の発明により、特別な施工を要せず容易に施工可能で、断熱性能が良好な断熱壁１を得ることができる。

ここで、真空断熱材５は、断熱性能に優れ断熱厚みを小さくできるので、建物の室内側から容易に固定できるとともに、真空断熱材５を避けて固定部材７でボード材６を固定するので、真空断熱材５の真空破壊を発生させることなくボード材６を壁２に対して固定することが可能となる。

また、真空断熱材５は断熱に要する厚みを小さく（本実施の形態では５ｍｍ）できるので、固定部材７を徒に長くすることがなく、ボード材６を確実に壁２へと固定させることができる。

また、内壁材４の室外側には柱３が配置され、ボード材６を固定する固定部材７の先端が柱３に達して、ボード材６が固定対象物（内壁材４）に固定されるものであり、固定部材７の先端が、内壁材４を貫通し柱３へ達するため、ボード材６をより強固に固定し、断熱壁１の安定構造を実現できる。

また、真空断熱材５の外周部には外被材１０同士が密着したヒレ部があり、このヒレ部に外被材１０同士が熱溶着された熱溶着部１２があり、張付手段（張付部材１３）が、熱溶着部１２を貫通して内壁材４に突き刺さっているものであり、張付手段（張付部材１３）が真空断熱材５のヒレ部の外被材１０同士が熱溶着されている熱溶着部１２を貫通するので、真空断熱材５の真空破壊を発生させることなく真空断熱材５を壁２に対して固定することが可能となる。

また、張付手段を、内壁材４と真空断熱材５との間に設けられた接着層１４にした場合も、真空断熱材５の内壁材４への固定に際して突き刺しの作業がないので、真空断熱材５の真空破壊を発生させることなく真空断熱材５を壁２に対して固定することが可能となる。

また、断熱壁１は、内壁材４の室外側には柱３が配置され、ボード材６を固定する固定部材７の先端が柱３に達して、ボード材６が固定対象物（内壁材４）に固定されるものであり、ボード材６をより強固に固定し、断熱壁１の安定構造を実現できる。

特に、本発明は、柱を組み合わせて構成される木造住宅に対して有効である。

また、内壁材４とボード材６との間に胴縁８が配置され、ボード材６は、胴縁８とボード材６とを貫通する固定部材７により固定され、胴縁８は隣接する真空断熱材５の間に配置されているものであり、固定部材７は、内壁材４とボード材６との間において中空空間を通過することなく、胴縁８を貫通するので、ボード材６の固定の安定性を高めることができる。

なお、胴縁８は、内壁材４及びボード材６と接することで、よりボード材６の固定を強固なものとできる。

（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２における建物の断熱壁を示す断面図、図１０は同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を固定した状態を示す斜視図、図１１は同実施の形態の断熱壁を示す斜視図である。

図９に示すように、断熱壁１５は、壁２（柱３と、内壁材４を含む）と、内壁材４の室内側の面に張付手段により固定された厚さ５ｍｍの真空断熱材５と、真空断熱材５を室内側から覆い隠すボード材６と、真空断熱材５を避けてボード材６と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達しボード材６を内壁材４及び柱３に固定する固定部材７とからなり、内壁材４の室内側の面に真空断熱材５を張付手段により固定し、真空断熱材５を室内側からボード材６で覆い隠し、真空断熱材５を避けてボード材６と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達する固定部材７でボード材６を内壁材４及び柱３に固定することにより、得られるものである。

ここで、壁２は、少なくとも断面が長方形（正方形を含む）の柱３と柱３の室内側の面に設けられた内壁材４を有して構成される。柱３は、奥行きが１０５ｍｍで、幅は１０５ｍｍと３０ｍｍのものを用いている。内壁材４は合板や石膏ボードなどで構成されており、その上から壁紙が貼付されてもよい。

また、真空断熱材５は、図１０に示すように、壁２の内壁材４上における柱３のない箇所に固定され、芯材９がある部分は内壁材４上における柱３のある箇所には配置させていない。

なお、真空断熱材５は、実施の形態１の図４で説明したものが適用されており、真空断熱材５の内壁材４への張付手段としては、同じく実施の形態１の図５に示すように熱溶着部１２に釘やビス、タッカー等の張付部材１３を用いたり、同じく実施の形態１の図６、図７に示すように真空断熱材５の表面に両面テープによる接着層１４を設け貼付したりしている。ここで接着層１４としては接着剤であってもよい。

真空断熱材５を内壁材４に固定した後、図１１に示すように、真空断熱材５を室内側からボード材６で覆い隠し、固定部材７でボード材６を内壁材４及び柱３に固定している。固定部材７は、ボード材６と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達するもので、釘やビス、タッカー等を用いることができ、真空断熱材５を避けて、ボード材６を柱３と内壁材４とに固定している。

以上のように、本実施の形態の断熱壁１５は、内壁材４の室外側は柱３が配置され、ボード材６を固定する固定部材７の先端が柱３に達して、ボード材６が固定対象物（内壁材４）に固定されるものであり、固定部材７の先端が、内壁材４を貫通し柱３へ達するため、ボード材６をより強固に固定し、断熱壁１５の安定構造を実現できる。

また、断熱壁１５は、柱３と、柱３の室内側に設けられた内壁材４と、ガスバリア性の外被材１０で板状の多孔質の芯材９を減圧密封してなり内壁材４の室内側の面に張付手段（張付部材１３または接着層１４）により固定された真空断熱材５と、真空断熱材５を室内側から覆い隠すボード材６と、真空断熱材５を避けてボード材６と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達しボード材６を内壁材４及び柱３に固定する固定部材７とからなるものであり、内壁材４の室内側の面に真空断熱材５を張付手段（張付部材１３または接着層１４）により固定し、真空断熱材５を室内側からボード材６で覆い隠し、真空断熱材５を避けてボード材６と内壁材４とを貫通して先端が柱３に達する固定部材７でボード材６を内壁材４及び柱３に固定することにより、容易に施工可能で断熱性能が良好な断熱壁１５を得ることができる。

ここで、真空断熱材５は、断熱性能に優れ断熱厚みを小さくできるので、建物の室内側から容易に固定できるとともに、真空断熱材５を避けて固定部材７でボード材６を固定するので、真空断熱材５の真空破壊を発生させることなくボード材６を壁２に対して固定することが可能となる。

また、真空断熱材５は断熱に要する厚みを小さく（本実施の形態では５ｍｍ）できるので、固定部材７を徒に長くすることがなく、ボード材６を確実に壁２へと固定させることができる。

また、真空断熱材５の外周部には外被材１０同士が密着したヒレ部があり、このヒレ部に外被材１０同士が熱溶着された熱溶着部１２があり、張付手段（張付部材１３）が、熱溶着部１２を貫通して内壁材４に突き刺さっているものであり、張付手段（張付部材１３）が真空断熱材５のヒレ部の外被材１０同士が熱溶着されている熱溶着部１２を貫通するので、真空断熱材５の真空破壊を発生させることなく真空断熱材５を壁２に対して固定することが可能となる。

また、張付手段を、内壁材４と真空断熱材５との間に設けられた接着層１４にした場合も、真空断熱材５の内壁材４への固定に際して突き刺しの作業がないので、真空断熱材５の真空破壊を発生させることなく真空断熱材５を壁２に対して固定することが可能となる。

（実施の形態３）
図１２は本発明の実施の形態３における建物の断熱壁を示す断面図、図１３は同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を固定した状態を示す斜視図、図１４は同実施の形態の断熱壁を示す斜視図、図１５は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材を示す断面図である。

図１２に示すように、本実施の形態の断熱壁１６は、実施の形態２の断熱壁１５において、真空断熱材５の代わりに、互いに所定間隔離して配置された２つの芯材９を有し、芯材９のそれぞれが独立した空間内に位置するようにそれぞれの芯材９の周囲に外被材１０同士が熱溶着された熱溶着部１２が設けられた真空断熱材１７を２枚ずつ用いたものに相当する。

なお、真空断熱材１７は図１３に示すように壁２の上に、実施の形態１と同様に固定されている。

本実施の形態で用いる真空断熱材１７は、外被材１０で作製される開口部を有する袋の中に２つの芯材９を挿入し、それを減圧密封した後に芯材９間で熱溶着部１２を形成させている。あるいは、芯材９を個別の空間に配置させるように熱溶着部１２が形成された外被材１０で作製される袋にて、減圧下で開口部を密封することでも良い。

本実施の形態では、真空断熱材１７の芯材９は２つで構成されるが、それよりも多くの芯材９で構成しても構わない。

以上のように、本実施の形態の断熱壁１６は、実施の形態２の断熱壁１５において、真空断熱材５の代わりに、互いに所定間隔離して配置された２つの芯材９を有し、芯材９のそれぞれが独立した空間内に位置するようにそれぞれの芯材９の周囲に外被材１０同士が熱溶着された熱溶着部１２が設けられた真空断熱材１７を用いたものに相当するので、実施の形態２の作用効果に加えて、誤って真空断熱材１７の一部を傷つけ芯材９を密封している空間が真空破壊を起こしても、真空破壊が起こった芯材９の密封空間のみ断熱性能が悪化するだけであり、真空断熱材１７全体としての断熱性能の悪化を極小に抑制させることができる。

（実施の形態４）
図１６は本発明の実施の形態４における建物の断熱壁に用いた真空断熱材の平面図、図１７は図１６のＡ−Ａ線における断面図、図１８は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の減圧密封工程を示す概略断面図、図１９は同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の製造過程における外被材の外周同士を熱溶着した状態を示す平面図、図２０は図１９のＢ−Ｂ線における断面図、図２１は図１９に示された真空断熱材を恒温槽に入れて加熱する工程を示す概略断面図、図２２は図１９に示された真空断熱材を加熱装置で加熱する工程を示す概略断面図である。

本実施の形態は、実施の形態１から３に記載の断熱壁１，１５，１６の断熱壁に適用した真空断熱材５，１７を、真空断熱材１８に代えたものである。以下、真空断熱材１８について述べる。

図１６に示すように、真空断熱材１８は基本的に芯材９と外被材１０とで構成されており、外被材１０の間に芯材９がない部分の外被材１０同士が熱溶着されて熱溶着部１２となっている。芯材９は気相比率が９０％前後の多孔体を用いており、気相部の真空度を高めるべく、外被材１０にて減圧密封されている。

真空断熱材１８は、二つの直方体の芯材９が、厚み方向に略垂直な方向に互いに所定間隔離して配置されて、二つの芯材９のそれぞれが独立した空間内に位置するように、隣接する芯材９と芯材９との間に外被材１０同士が熱溶着された熱溶着部１２を設けている。

また、真空断熱材１８は、外被材１０の間に芯材９が無い部分の外被材１０同士を密着させて、密着した外被材１０同士を熱溶着してなり、外被材１０同士が密着する全ての部分の外被材１０同士が熱溶着されている。

図１７に示すように、外被材１０は複層構造を有しており、芯材９側に熱溶着層１１、中間層にガスバリア層、最外表面層に保護層で構成されている。熱溶着層１１は、真空空間中で加熱加圧されることで外被材１０の内部にある芯材９を減圧密封するものであり、加熱加圧された箇所は熱溶着部１２が形成される。芯材９の表裏にある外被材１０は内外圧差により、芯材９以外の箇所は基本的には接触しており、熱溶着部１２となっている。

なお、外被材１０のガスバリア層は外被材１０の表面を通じての芯材９への空気の侵入を防ぐものであり、保護層は外被材１０の表面における埃や塵等による傷つきや、摩擦、折り曲げ、さらには芯材９による突き刺し等によるピンホールの発生を防ぐものである。

このようにして作製した真空断熱材１８の熱伝導率は、平均温度２４℃において、０．００１５〜０．００４０Ｗ／ｍ・Ｋであり、汎用的な断熱材である硬質ウレタンフォームの約６〜１６倍の断熱性能である。

本実施の形態では、真空断熱材１８の芯材９は二つで構成されるが、芯材９の数はいくつであってもよい。二つ以上であってもよく、芯材９が一個で構成される場合もある。芯材９の数量については、住宅の間取り等に応じて、適宜、適正化を図ることが重要である。

次に真空断熱材１８の作製手順について図１８を基に以下に述べる。

チャンバー１９内に二枚の外被材１０と芯材９とを、二枚の外被材１０の間に二つの芯材９が位置し、上下一対のヒートシールバー２０の間に二枚の外被材１０の外周部分が位置するように投入した後、真空バルブ２１を開放してチャンバー１９内の真空排気を行う。

チャンバー１９内が所定真空度に達した後、上下動する上下一対のヒートシールバー２０によって、芯材９の上下を熱溶着層１１が向かい合うように配置された外被材１０を挟み込んで加熱圧縮させる。その後、開放バルブ２２を開放して得られたものが、図１９と図２０に示す真空断熱材１８ａである。なお、本実施の形態では、外被材１０は上下に二枚配置されたものであるが、予め三方の外周部を熱溶着して袋状に形成された外被材１０であってもよい。

真空断熱材１８ａは、図１９と図２０に示すように、二つの芯材９を外被材１０で包み込み、外被材１０における外周部分に外被材１０同士が熱溶着された熱溶着部１２が形成されて減圧密封を施されている。ここで、芯材９がない箇所における上下の外被材１０は内外圧差によって密着することとなる。

その後、真空断熱材１８ａは、外被材１０の間に芯材９がなく上下の外被材１０が密着する箇所を熱溶着するべく、図２１で示すように、恒温槽２３の中に投入する。恒温槽２３の内部における雰囲気温度は外被材１０における熱溶着層１１の融点よりも５℃から３０℃程度に高く設定している。数分程度の所定時間が経過した後、取り出したものが、図１６と図１７に示す本実施の形態における真空断熱材１８となる。

あるいは、真空断熱材１８ａを図２２に示すように非接触で加熱する加熱装置２４を用いて、数分程度の所定時間加熱して、外被材１０の間に芯材９がなく上下の外被材１０が密着する箇所を熱溶着することで、真空断熱材１８を得ることもできる。

ここで、加熱装置２４の加熱手段としては赤外線や温風による方法が挙げられる。図２２では、真空断熱材１８ａの片面側だけに加熱装置２４が配置されるが、他方の面にも配置することでもよい。

本実施の形態で用いる真空断熱材１８は、芯材９が横方向に二つ並んでいるものであるが、これに限らず、芯材９が横方向に三つ以上並んでいるものでも、芯材９が縦方向に二つ以上並んでいるものでも、芯材９が横方向と縦方向に複数列複数段碁盤目状に配置されているものでも構わない。また、本実施の形態で用いる真空断熱材１８は、一種類であるが、複数種類の真空断熱材を組み合わせたり、芯材９が一つの真空断熱材を組み合わせたりしても構わない。

以上のように、本実施の形態における真空断熱材１８は、外被材１０の間に芯材９が無い部分の外被材１０同士を密着させて、密着した外被材１０同士を熱溶着してなり、外被材１０同士が密着する全ての部分の外被材１０同士が熱溶着されているものであり、ボード材６を固定するときに、誤って固定部材７を誤射し、真空断熱材１８の芯材９以外の箇所に穴あきや傷付きが発生しても、外被材１０同士が熱溶着されているため、芯材９部に真空破壊を発生させることがなく、真空断熱材１８の断熱性能の悪化を防止することが可能である。

したがって、実施の形態１から３に記載の断熱壁１，１５，１６において本実施の形態における真空断熱材１８を用いることで施工性と断熱効果を高めることができる。

以上のように、本発明における断熱壁は、建物の壁に対して真空断熱材を施工したものであり、建物の躯体における断熱強化を図れる。

さらに、真空断熱材の上から固定されるボード材は、真空断熱材の真空破壊を発生させることなく、固定部材によって壁に固定される。ここで真空断熱材は断熱性能に優れるため、厚みを徒に大きくすることがなく、固定部材は、ボード材を壁に対し充分に固定できる長さとすることができる。

従って、新築住宅、既存住宅を問わず、真空断熱材が用いられる木造住宅等に対して本発明の断熱壁は適用可能である。

本発明の実施の形態１における建物の断熱壁を示す断面図 同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を固定した状態を示す斜視図 同実施の形態の断熱壁を示す斜視図 同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材を示す断面図 同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を張付部材により固定した状態を示す断面図 同実施の形態の断熱壁に用いた片面に接着層を有する真空断熱材を示す平面図 同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を接着層により固定した状態を示す断面図 同実施の形態の建物の断熱壁の変形例を示す断面図 本発明の実施の形態２における建物の断熱壁を示す断面図 同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を固定した状態を示す斜視図 同実施の形態の断熱壁を示す斜視図 本発明の実施の形態３における建物の断熱壁を示す断面図 同実施の形態の断熱壁の施工過程における内壁材に真空断熱材を固定した状態を示す斜視図 同実施の形態の断熱壁を示す斜視図 同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材を示す断面図 本発明の実施の形態４における建物の断熱壁に用いた真空断熱材の平面図 図１６のＡ−Ａ線における断面図 同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の減圧密封工程を示す概略断面図 同実施の形態の断熱壁に用いた真空断熱材の製造過程における外被材の外周同士を熱溶着した状態を示す平面図 図１９のＢ−Ｂ線における断面図 図１９に示された真空断熱材を恒温槽に入れて加熱する工程を示す概略断面図 図１９に示された真空断熱材を加熱装置で加熱する工程を示す概略断面図 従来の断熱壁の概略断面図

符号の説明

１ 断熱壁
３ 柱
４ 内壁材（固定対象物）
５ 真空断熱材
６ ボード材
７ 固定部材
８ 胴縁
９ 芯材
１０ 外被材
１２ 熱溶着部
１３ 張付部材（張付手段）
１４ 接着層（張付手段）
１５ 断熱壁
１６ 断熱壁
１７ 真空断熱材
１８ 真空断熱材

Claims (8)

1. 室内空間を構成する内壁材と、ガスバリア性の外被材で芯材を減圧密封してなり前記内壁材の室内側の面に張付手段により固定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ボード材と、前記真空断熱材を避けて前記ボード材を貫通し、固定対象物に突き刺さることで前記ボード材を前記固定対象物に固定する固定部材とを有し、前記内壁材の室外側には柱が配置され、前記ボード材を固定する前記固定部材の先端が前記柱に達して、前記ボード材が前記固定対象物に固定される断熱壁。
2. 柱と、前記柱の室内側に設けられた内壁材と、ガスバリア性の外被材で芯材を減圧密封してなり前記内壁材の室内側の面に張付手段により固定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ボード材と、前記真空断熱材を避けて前記ボード材と前記内壁材とを貫通して先端が前記柱に達し前記ボード材を前記内壁材及び前記柱に固定する固定部材とからなる断熱壁。
3. 前記真空断熱材の外周部には前記外被材同士が密着したヒレ部があり、前記ヒレ部に前記外被材同士が熱溶着された熱溶着部があり、前記張付手段は、前記熱溶着部を貫通して前記内壁材に突き刺さっている請求項１または２に記載の断熱壁。
4. 前記張付手段は、前記内壁材と前記真空断熱材との間に設けられた接着層である請求項１から３のいずれか一項に記載の断熱壁。
5. 前記真空断熱材は互いに隔離して配置された複数の芯材を有し、前記芯材のそれぞれが独立した空間内に位置するようにそれぞれの前記芯材の周囲に外被材同士が熱溶着された熱溶着部が設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の断熱壁。
6. 前記内壁材と前記ボード材との間に胴縁が配置され、前記ボード材は、前記胴縁と前記ボード材とを貫通し、前記固定対象物に突き刺さる固定部材により固定され、前記胴縁は隣接する真空断熱材の間に配置されている請求項１に記載の断熱壁。
7. 前記真空断熱材は、前記外被材の間に前記芯材が無い部分の前記外被材同士を密着させて
   、前記密着した前記外被材同士を熱溶着してなり、前記外被材同士が密着する全ての部分の前記外被材同士が熱溶着されている請求項１から６のいずれか一項に記載の断熱壁。
8. 前記１から７のいずれか一項に記載の断熱壁に用いられる真空断熱材。

Images