JP7017859B2

JP7017859B2 - 建築パネル

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Publication number: JP7017859B2
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Inventors: 隆之生喜; 光彦矢崎
Original assignee: NIPPON STEEL COATED SHEET CORPORATION
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Filing date: 2017-03-21
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Description

本発明は、建築パネルに関するものであって、例えば、壁材や床材などの建材として使用可能な建築パネルに関する。

従来、建築パネルとして、二枚の金属外皮の間に断熱性を有する芯材を充填したサンドイッチパネルに、蓄熱材としてパラフィンを内蔵した建築パネルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

パラフィンは、凝固状態と融解状態とで固体－液体の相変化するときの潜熱効果があるため、温度調節機能を付与することができるが、パラフィンの相変化に伴う大きな体積変化によって応力が生じ、その応力により、金属外皮を損傷し、建築パネルの外観を低下させる問題があった。

そこで、特許文献１では、パラフィンの固体－液体の相変化に伴う体積変化に合わせた空間を確保することで、体積変化によって生じる応力が金属外皮を損傷させることを抑制している。

しかしながら、潜熱蓄熱部材の体積を考慮して建築パネルを形成するためには、蓄熱材が固体から液体に状態変化を起こす融点以上の温度、すなわち潜熱蓄熱部材が液体状態での体積が最大となる温度に合わせて加工しなければならない、といった加工温度上の制限があった。

また、潜熱蓄熱部材の体積に応じて、金属外皮に凹凸加工を施す必要があり、製造工数の増加による製造コストの増加に加えて、金属外皮に凹凸を設けることにより外観を損なうといった問題もあった。

また、パラフィンは、燃焼しやすいので、建築パネルとしては、不燃性等のより高い耐熱性を有することが要求されている。

特開２０１５－１５８０８５号公報

本発明の目的は、温度調節機能と高い不燃性とを有し、フラットな建築パネルを提供することである。

本発明の一態様に係る建築パネルは、二枚の金属外皮の間に芯材が充填され、前記金属外皮と前記芯材との間に潜熱蓄熱部材が設けられた建築パネルであって、
前記潜熱蓄熱部材は、固体－固体相転移を生じる無機系蓄熱材を含有し、
前記芯材は、断熱性を有し、
前記建築パネルは、不燃性を有する、
ことを特徴とするものである。

本発明の一態様によれば、温度調節機能と高い不燃性を有し、フラットな建築パネルが得られる。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る建築パネルの一例を示す斜視図、図１Ｂはその一部を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る建築パネルの温度調節機能の測定で使用する測定システムを示し、図２Ａは、その概略の断面図であり、図２Ｂは、Ｘ－Ｘ線方向から見た側面図である。従来の潜熱蓄熱材を内蔵する建築パネルの一例を示す断面図である。温度調節機能の測定結果を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

本実施形態の建築パネル１は、図１Ａに示すように、二枚の金属外皮２、３間に芯材４を充填したサンドイッチパネルとして形成され、さらに、潜熱蓄熱部材５を内蔵して形成される。

金属外皮２、３は、例えば平板状の金属板にロール成形等の加工を施して所定の形状に形成される。金属外皮２、３は、例えばフラットな形状、又は複数の凹凸のリブを有する形状とすることができる。特に、金属外皮２、３は、フラットな形状を有することが好ましい。この場合、建築板１の表面の形状を特にフラットな平面状とすることができる。このため、建築板１を複数設置する場合においても、意匠性の高い一様な外観を得ることが可能である。金属外皮２、３は、従来から建材を形成する際に使用される金属板で形成することができ、例えば鋼板、亜鉛めっき鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）、エスジーエル（登録商標）鋼板、塩ビ鋼板、塗装めっきが挙げられる。金属外皮２、３の板厚も特に限定はなく、例えば０．３～２．０ｍｍとすることができる。

芯材４は、断熱性を有するものであればよく、さらに防火性や耐火性を有するものであることが好ましい。具体的には、芯材４は、発泡体を用いることができる。芯材４は、その断ロックウールやグラスウールなどの無機繊維材や、ウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム等の樹脂熱性やパネル強度等を考慮して、厚み２０～１５０ｍｍ、３０～２００ｋｇ／ｍ³にするのが好ましいが、これに限定されるものではない。

芯材４は、金属サンドイッチパネル１の全体にわたって一枚物であってもよいし、複数個のブロック状物を並設して形成してもよい。また、芯材４に樹脂発泡体を用いる場合、金属外皮２、又は３の表面で、液状の樹脂材料（ウレタンやフェノールなど）を発泡させて形成することができる。

また、建築パネル１の周端部には、上記無機繊維材や、樹脂発泡材よりも耐火性の高い材料で形成された耐火芯材を用いることもできる。耐火芯材としては、例えば石膏やケイ酸カルシウム等の無機材料からなるものを用いることができる。

金属外皮２、３と芯材４とは接着剤を用いて接着されて一体化することができる。また、芯材４を金属外皮２、又は３の表面で液状の樹脂材料を発泡させて形成する場合、液状の樹脂材料の自己接着により、金属外皮２、３と芯材４とを一体化することができる。

建築パネル１にはその一端（例えば上端）に嵌合凸部６が形成され、その他端（例えば下端）に嵌合凹部７が形成されていてもよい。この場合、隣接して配設される建築パネル１、１を嵌合凸部６と嵌合凹部７とを嵌合することにより接続することができ、接続強度を高めることができる。

潜熱蓄熱部材５は、潜熱を利用して熱を蓄えるものである。潜熱蓄熱部材５は、袋体８と蓄熱材９とにより構成される。袋体８は、例えばアルミニウム箔などの熱伝導性の良い金属箔で形成される。潜熱蓄熱部材５は、例えば粉末試料の蓄熱材９をアルミ箔密閉養生によって形成した袋体８を備えることが好ましい。この場合、建築板１は、優れた蓄熱性能を確保することができる。なお、袋体８は、柔軟性を有する形状であってもよく、後述するように、略矩形のシート状、又は板状であってもよい。

蓄熱材９は、固体－固体相転移を生じる無機系蓄熱材９ａを含有する。

ここで、固体－液体相転移とは、例えばある固体物質が、融点において固体状態から液体状態へ変化するように、特定の温度（相転移温度ということもある）において、物質の相状態が変化を起こし、体積変化を伴うものをいう。これに対して、固体－固体相転移とは、固体状態の物質が液体状態への相状態の変化を起こさず、固体の状態を保ったまま相転移を起こすもののことをいう。

無機系蓄熱材９ａは、蓄熱材固有の相転移温度で固体－固体相転移を生じる、すなわち固相状態での相転移であるため、物質の状態変化（例えば固体から液体への相状態の変化）が起こりにくく、状態変化に伴う体積変化をほとんど生じない。

このため、この固体－固体相転移を生じる無機系蓄熱材９ａを含有する建築パネル１は、体積変化によって生じる応力が金属外皮２を損傷することを抑制できる。これにより、建築パネルの外観を損なうことなく、フラットな建築パネルを得ることができる。

また、無機系蓄熱材９ａは、体積変化がほとんどなく、応力がほとんど生じないため、建築パネル１の表面に、応力を逃がすための凹凸を設けることなく配設することができる。これにより、凹凸を形成するための加工などの製造工程が不要となり、製造コストを抑えることもできる。

無機系蓄熱材９ａは、耐熱性に優れ、融点も高く、かつ電子相転移を利用した固相－固相の相転移が可能であるため、建築パネル１は、高い不燃性を有することができる。また、建築パネル１を形成するにあたり、高温での加工も可能であり、更に相転移温度に合わせた加工温度の調整を必要としないので、形成時の温度の制約を受けない。このため、製造上の利便性も向上させることができる。

無機系蓄熱材９ａは、固体－固体相転移を生じる成分であればよいが、遷移金属化合物を含有することがより好ましい。この場合、遷移金属化合物が不燃性に特に優れるため、温度調節のために無機蓄熱材９ａを使用しても、建築パネル１に、特に高い不燃性を付与することができる。このため、例えば高い耐火性能、防火性能が要求される建物の屋内外の壁材、屋根材、床材として好適に用いることができる。

遷移金属酸化物は、例えばバナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、タリウム（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）からなる群から選択される遷移金属を少なくとも一つ含有する酸化物を含有することができる。

この場合、無機系蓄熱材９ａは、高い熱伝導率を有するため、潜熱蓄熱部材５の表面と内部とでの温度差が生じることを抑制し、エネルギーを均一に伝達することができる。このため、建物内の温度を一定に保持する効果を高めることができる。

無機系蓄熱材９ａは、遷移金属酸化物、及び遷移金属酸化物の複合酸化物のうち少なくとも一方を含有することが好ましい。すなわち、潜熱蓄熱部材５は遷移金属酸化物、及び遷移金属酸化物の複合酸化物のうち少なくとも一方を含有することが好ましい。この場合、無機系蓄熱材９ａは、更に高い熱伝導率を有し、温度を一定に保持する効果を高めることができる。これにより、この無機系蓄熱材９ａを含有する建築パネル１は、室内温度の変化を抑制し、温度を長時間一定に保つことができ、例えば植物工場などの厳しく温度管理が要求される屋内の壁材として好適に用いることができる。さらに、温熱、冷熱どちらであっても蓄熱効果が得られるため、建物の壁材等として用いられることにより、温度調整のための他の設備等を削減でき、省エネルギー効果を奏することもできる。

遷移金属酸化物、及び遷移金属酸化物の複合酸化物は、例えばＶ_（1-X）Ｗ_XＯ₂（０＜Ｘ≦０．０６５）、Ｖ_(1-X)Ｔａ_XＯ₂（０＜Ｘ≦０．１１７）、Ｖ_(1-X)Ｎｂ_xＯ₂（０＜Ｘ≦０．１１５）、Ｖ_(1-X)Ｒｕ_XＯ₂（０＜Ｘ≦０．１５０）、Ｖ_(1-X)Ｍｏ_XＯ₂（０＜Ｘ≦０．１６１）、Ｖ_(1-X)Ｒｅ_XＯ₂（０＜Ｘ≦０．０９６４）、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄、ＬｉＶＳ₂、ＬｉＶＯ₂、ＬｉＲｈ₂Ｏ₄、Ｖ₂Ｏ₃、Ｖ₄Ｏ₇、Ｖ₆Ｏ₁₁、Ｔｉ₄Ｏ₇、ＳｍＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＥｕＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＧｄＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＴｂＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＤｙＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＨｏＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＹＢａＦｅ₂Ｏ₅、ＰｒＢａＣｏ₂Ｏ_5.5、ＤｙＢａＣｏ₂Ｏ_5.54、ＨｏＢａＣｏ₂Ｏ_5.48、ＹＢａＣｏ₂Ｏ_5.49、Ｖ_(1-X)Ｃｒ_XＯ₂（０＜Ｘ≦０．２３）からなる群から選択される少なくとも一つの酸化物を含むことができる。

具体的には、例えば株式会社高純度化学研究所の「ＳｍａｒｔｅｃＨＳ１０」、「ＳｍａｒｔｅｃＨＳ７０」、「ＳｍａｒｔｅｃＨＳ１２０」を用いることができる。この無機系蓄熱材９ａの性状は、例えば粉体状、顆粒状、ペースト状のものを用いることができる。

また、蓄熱材９は、一種類の無機系蓄熱材から形成されても、複数の無機系蓄熱材から形成されていてもよい。例えば、遷移金属酸化物のみ、遷移金属酸化物の複合酸化物のみ、又は遷移金属酸化物、及び遷移金属酸化物の複合酸化物からなる群から選択される酸化物のうち少なくとも二つを含有する混合物から形成することができる。

遷移金属酸化物、及び遷移金属酸化物の複合酸化物からなる混合物は、例えばＶ_0.977Ｗ_0.023Ｏ₂等が挙げられる。

さらに、この無機系蓄熱材９ａは、転移エネルギーが大きく、水Ｈ_２Ｏの固体‐液体の相転移における転移エンタルピー（氷の融解時の転移エンタルピーは、約３０６Ｊ／ｃｃ）の５％以上となる組成の物質を含有することができる。この場合、その転移温度で潜熱させることができるため、温度をその転移温度付近で一定に保つことができる。そして、この転移エネルギーと転移温度は、物質の組成を制御することにより様々な保持温度を選択することができる。

このため、無機系蓄熱材９ａを含有する建築パネルは、物質の組成により保持温度を選択することができる。保持温度の範囲は限定されるものではないが、例えば室内の温度調節をするために好適な環境を構築することができ、保持温度が－１０℃～７０℃の範囲内になる物質の組成とすることができる。すなわち、相転移温度が－１０℃～７０℃の組成である蓄熱材９ａを用いることができる。相転移温度は、０℃～４０℃の範囲内であればより好ましく、特に、相転移温度が４℃～２５℃の範囲内であれば、生活環境に好適な建物や野菜カット現場などの低温工場の壁材等として用いることができる。この場合、室内温度を適切な温度で保持することもできるため、空調設備によるコストを低減することができる。

本実施形態に係る無機系蓄熱材９ａの熱伝導率は５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましいが、これに限定されるものではない。また、無機系蓄熱材の融点は、２０００℃以上であることが好ましいが、建築パネル１を形成するにあたっては、目的の利用環境に合わせて、無機系蓄熱材９ａの組成、及び混合物が適宜選択されるため、これに限定されるものではない。

潜熱蓄熱部材５は、略矩形のシート状、及び板状から選択される少なくとも一方の形状を有することが好ましい。この場合、建築板１は、金属外皮２、３がフラットな形状であっても、凹凸状のリブを有する形状であっても、金属外皮２と３との間に容易に配置することができる。また、特に金属外皮２、３がフラットな形状である場合には、より平面性の高い外観を得ることができ、意匠性に、より優れた建築板１を得ることができる。

潜熱蓄熱部材５の大きさは特に限定されないが、取扱いの容易性などから、例えば一辺が５０～５００ｍｍで、厚みが５～３０ｍｍの矩形状とすることができる。一枚の建築パネル１は、一個、又は複数個の潜熱蓄熱部材５を有して形成されている。蓄熱材９が建築パネル１の面において略均等量に位置するように潜熱蓄熱部材５が配列されていることが好ましい。また、建築パネル１は、温度調節機能を十分に発揮するために、一枚の建築パネル１に対して０．３～３．０ｋｇ／ｍ²の蓄熱材９を保持していることが好ましいが、この保持量に限定されるものではない。

そして、潜熱蓄熱部材５は、一方の金属外皮２と芯材４との間に設けられている。ここで、一方の金属外皮２とは、建築パネル１を施工した場合に、屋内側に向く方の金属外皮２である。建築パネル１を施工した場合に、屋外側に向く金属外皮３と芯材４との間に潜熱蓄熱部材５を設けても、潜熱蓄熱部材５の吸熱や排熱の作用が屋内側に伝わりにくくなり、屋内に対する建築パネル１の温度調節機能が十分に発揮できない場合がある。

潜熱蓄熱部材５は、金属外皮２、及び芯材４と接する面の両面とが接着されていてもよく、金属外皮２、及び芯材４と接する面のどちらか一方と接着されていてもよく、又は金属外皮２、及び芯材４と接する面のどちらとも接着されていなくてもよい。

潜熱蓄熱部材５が、金属外皮２、及び芯材４と接する面の両面とが接着された状態で、相変化温度で相転移が生じたとしても体積変化がほとんどないため、潜熱蓄熱部材５は、膨張・収縮をほとんど生じず、金属外皮２、及び芯材４の損傷も抑制できる。

また、金属外皮２、及び芯材４のどちらの面とも接着していなくても、建築パネル１の成形時に金属外皮２と芯材４と接触させることができるため、それらによって支持され、潜熱蓄熱部材５が固定される。

潜熱蓄熱部材５を固定するにあたっては、接着剤等を用いて接着することができる。金属外皮２と潜熱蓄熱部材５との接着剤、及び芯材４と潜熱蓄熱部材５との接着剤は、金属外皮２、３と芯材４とを接着する接着剤と同様のものが用いられ、例えばウレタン系接着剤が用いられる。また、液状の樹脂材料を発泡させて芯材４を形成する場合は、液状の樹脂材料の自己接着により、芯材４と潜熱蓄熱部材５とが接着される。

また、金属外皮２や芯材４と潜熱蓄熱部材５とが接着されない場合は、接着剤を用いずに、潜熱蓄熱部材５の表面が金属外皮２や芯材４の表面と接触するように配置される。

また、液状の樹脂材料を発泡させて芯材４を形成する場合において、芯材４と潜熱蓄熱部材５とが接着されないようにするためには、潜熱蓄熱部材５が芯材４と接触する側の表面に剥離剤を設けておくことができる。剥離剤としては、芯材４がウレタン、イソシアヌレートフォームやフェノールなどの樹脂発泡体で形成される場合は、例えば石油ナフサなどを含有する物が用いられる。剥離剤は、例えば塗布などの方法により、潜熱蓄熱部材５の表面に設けられる。

建築パネル１は、不燃性を有することが好ましい。この場合、耐火性能の高い外壁等を容易に形成可能である。

このように建築パネル１は、潜熱蓄熱部材５を金属外皮２と芯材４との間に予め配置しているため、従来の建築パネルのように蓄熱部材を後から配置するような手間を省くことができる。このため、不燃性を有する建築パネルをスムーズに施工することができる。

また、上記のような建築パネル１は、建物の屋根下地や壁、床などを形成する際に用いることができる。この場合、複数枚の建築パネル１は併設されて施工されるが、隣り合う建築パネル１は嵌合凸部６と嵌合凹部７との嵌合により接続されたり、端面同士を突き合わせて接続される。また、潜熱蓄熱部材５が接触する金属外皮２を屋内側に向けて施工される。

本実施形態に係る建築パネル１は、通常の住宅や工場に適用することができるが、特に温度調節が必要な建物に適用することが可能である。例えば植物工場などで使用される閉鎖型苗生産システムユニットの壁材として建築パネル１を好適に用いることができる。また、倉庫などの保冷設備の建物を形成する際にも建築パネル１を好適に用いることができる。さらには、オフィスや店舗などの省エネルギー化が求められる空間での内壁材としても適用できる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
厚み３５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ２７００ｍｍの建築パネルを形成する。この建築パネルは二枚の金属外皮がそれぞれ厚み０．５ｍｍの亜鉛めっき鋼板で形成されている。芯材は厚み３４ｍｍのポリイソシアヌレートフォーム（２種）で成形されている。各金属外皮と芯材とはウレタンフォームを形成する樹脂材料の自己接着力により接着されている。建築パネルには複数の潜熱蓄熱部材が内蔵されている。

潜熱蓄熱部材は袋体に粉体の蓄熱材を封入して形成した。袋体は厚み０．０１ｍｍのアルミニウム箔で形成されている。蓄熱材（高純度化学研究所社製品番ＳｍａｒｔｅｃＨＳ１０）は、酸化バナジウム、及び酸化バナジウムを含有する複合酸化物にタングステンを含むものを主成分とし、相転移温度が１０℃であるものである。一つの潜熱蓄熱部材には５００ｇの蓄熱材が封入されている。潜熱蓄熱部材は、厚み１５ｍｍ、幅２８０ｍｍ、長さ１８０ｍｍに形成される。

潜熱蓄熱部材は、その片面が一方の金属外皮の芯材側の面にウレタン系接着剤（２液タイプ）で接着されている。潜熱蓄熱部材の他の片面には、石油ナフサを含有する剥離剤が２～３ｇ／ｍ²で塗布されている。潜熱蓄熱部材は金属外皮の長手方向に２０個、金属外皮の長手方向で隣り合っている潜熱蓄熱部材の端部間の間隔は９０ｍｍ、金属外皮の短手方向で隣り合っている潜熱蓄熱部材の端部間の間隔は４５ｍｍとしている。そして、潜熱蓄熱部材を設けた一方の金属外皮と潜熱蓄熱部材を設けていない他方の金属外皮とを対向配置し、二枚の金属外皮の間に液状の樹脂材料を供給し、この樹脂材料を発泡させることにより、芯材を形成する。芯材は６０℃で樹脂材料を発泡させる。

このようにして、２０個の潜熱蓄熱部材を内蔵した建築パネルが形成される。この建築パネルでは、芯材の潜熱蓄熱部材が設けられている部分が凹所となり、金属外皮と凹所とで囲まれる空間が、潜熱蓄熱部材の収容空間として形成される。

（比較例１）
実施例１と同様の金属外皮と芯材とを用いて建築パネルを形成する。実施例１において潜熱蓄熱部材を用いないこと以外は、実施例１と同様の条件で、建築パネルを形成する。

（比較例２）
実施例１と同様の金属外皮と芯材とを用いて建築パネルを形成する。実施例１における、潜熱蓄熱部材の蓄熱材を融点１０℃に設計されたパラフィンを主成分とするもの（ＪＳＲ株式会社製「ＣＡＬＧＲＩＰ」）に変更すること以外は、同様の条件で建築パネルを形成する。

（比較例３）
比較例２と同様の金属外皮と芯材と潜熱蓄熱部材を用いて建築パネルを形成する。比較例２において、潜熱蓄熱部材の片面を一方の金属外皮の芯材側の面に、潜熱蓄熱部材の他面を芯材側のウレタン接着剤（二液タイプ）で接着し、潜熱蓄熱部材の他の片面には剥離剤を塗布しないこと以外は、同様の条件で建築パネルを形成する。このようにして形成された建築パネルは、各１４個の潜熱蓄熱部材が、金属外皮とは接着剤により、また芯材とは芯材の自己接着力により接する面の両面に接着されている。

（比較例４）
比較例２と同様の金属外皮と芯材と潜熱蓄熱部材を用いて建築パネルを形成する。比較例２において、潜熱蓄熱部材の全面に剥離剤を塗布すること以外は、同様の条件で建築パネルを形成する。このようにして形成された建築パネルは、各２０個の潜熱蓄熱部材が、その体積が最大となった状態から、融点より低い温度となり収縮しても、金属外皮、及び芯材のどちらとも接着することがなくなる。

（評価試験）
[許容曲げ応力度]
３等分２線集中荷重載荷試験を行った。この場合、建築パネルを長手方向の両端部で水平に支持し（支持スパンは２５００ｍｍ）、建築パネルの各支持位置から８３３ｍｍの位置に上から均等な荷重を付加し、建築パネルの中央部の変位を測定した。そして、この試験による破壊荷重を測定し、断面係数、及び断面二次モーメントを用いて最大曲げ応力度を計算し、さらに安全率を２として許容曲げ応力度を計算した。

実施例１の建築パネルは、許容曲げ応力度が４００～４２０ｋｇ／ｃｍ²であり、比較例１の建築パネルの許容曲げ応力度５６０ｋｇ／ｃｍ²、また、比較例２～４の建築パネルの許容曲げ応力度３７０～３８０ｋｇ／ｃｍ²であった。なお、人が全力で建築パネルに寄りかかった時の曲げ応力度は約６５０ｋｇ／ｃｍ²である。

実施例１の建築パネルは、実用上の問題とならない曲げ強度であるだけでなく、蓄熱材としてパラフィンを用いる比較例２～４のどの建築パネルよりも、高い曲げ強度を有する。これは特に、蓄熱材にパラフィンを用いる比較例２～４では、パラフィンの物質の相状態によって異なる体積空間や、接着の仕方によって余分な隙間ができるため、強度が保てなかったと考えられる。これに対して、蓄熱材に無機系蓄熱材を用いる実施例１では、固体状態を維持し、潜熱蓄熱部材が隙間なく、内部で密着あるいは接触できるため、高い強度を有すると考えられる。

[温度調節機能]
図２のような測定ユニット２０を形成した。測定ユニット２０は、上板２１と下板２２と一対の短い側板２３と一対の長い側板２４とを組合わせた箱で形成されている。上板２１の下面には蛍光灯２５が設けられている。下板２２の上面には扇風機２６が設けられている。上板２１と下板２２と一対の短い側板２３は、比較例１の建築パネルで形成されている。そして、一対の長い側板２４を実施例１、及び比較例１～３のそれぞれを用いて形成することにより、複数の測定ユニット２０の大きさは、高さ９００ｍｍ、短手寸法５７０ｍｍ、長手寸法１３５０ｍｍであった。また、長い側板２４は、実施例１～４、及び比較例１～４の建築パネルを切断して形成され、１０個の潜熱蓄熱部材５が内蔵されている。また、測定ユニット２０内の温度を測定するために、測定ユニット２０の略中央部（上板２１の下面から４５０ｍｍの位置（１）にグローブ温度計（１）を設置した。

そして、温度調節機能の測定は、以下のようにして行った。まず、上板２１のない状態の測定ユニット２０を入れた恒温恒湿試験機内を、約３６時間の間、０℃で保管した。次に、恒温恒湿試験機を０℃から４℃に昇温し、この温度が４℃で安定したら、上板２１を取り付けて測定ユニット２０内を密閉した。続いて、恒温恒湿試験機内の外部温度が４℃になるように設定して、恒温恒湿試験機内の温度を４℃で安定させてから、１２時間、継続的に温度を測定した。その後、１２時間経過後、蛍光灯２５のスイッチをＯＮにして、さらに１２時間経過後、蛍光灯２５のスイッチをＯＦＦにした。このように、恒温恒湿試験機内の温度が４℃に安定してから、１２時間毎に蛍光灯２５のスイッチのＯＮとＯＦＦとを、合計で６日間繰り返し、測定ユニット２０内部の温度、すなわちグローブ温度計（１）の温度を測定した。その結果を図４に示した。

図４のグラフから、蛍光灯２５がＯＮになったときに発熱することにより、測定ユニット２０の温度は上昇し、蛍光灯２５がＯＦＦになったときには、発熱がなくなり測定ユニット２０の温度は下降するが、その温度の上昇・下降の程度に差が見られた。

潜熱蓄熱材を用いない比較例１では、蛍光灯をＯＮにすることによる発熱に伴い、室温は２２℃付近まで上昇し続け、２２℃付近で一定となり、蛍光灯をＯＦＦにすることにより、恒温恒湿試験機内の温度（４℃）まで、下降し続けた。

パラフィンを用いる比較例２～４では、蛍光灯をＯＮにすることにより、１７℃付近まで緩やかに上昇し、蛍光灯をＯＦＦにすることにより、６℃まで下降した。潜熱蓄熱部材を用いない比較例１よりも、最高／最低到達温度の温度差を約７℃抑制することが確認された。しかしながら、温度下降時において、１０℃付近までは急激に下降するのに比べ、約１０℃～６℃の間では、緩やかに下降した。これは、パラフィンが融点（１０℃）付近で状態変化を起こし、液体が固体になることで熱伝導率がより低下したためであると考えられる。

これに対して、無機系蓄熱材を含有する実施例１では、蛍光灯をＯＮにすることにより、（緩やかに）１６℃まで上昇し、蛍光灯をＯＦＦにすることにより、（緩やかに）６℃まで下降した。その最高／最低到達温度の温度差は、潜熱蓄熱材を含有していない比較例１よりも、８℃低く、温度変化を抑制できることが確認された。これは、無機蓄熱材の潜熱能がパラフィンと同等であった。

特に、無機蓄熱材を用いる実施例１は、熱伝導率が高いため、温度変化も、より緩やかになると考えられる。さらに、無機蓄熱材の転移温度を１０℃と設定していることで１０℃付近での温度変化がほとんどなく一定に保つことができると考えられる。

[金属外皮の凹み発生の有無]
上記の[温度調節機能]において、測定ユニット２０内部の温度変化を測定した後、恒温恒湿試験機内の温度を－５℃にした後、２４時間静置した。その後、－５℃で安定化させてから、１６８時間経過後に、長い側板２４の金属外皮凹みが生じているか否かを目視で確認した。

実施例１では、長い側板２４の金属外皮に凹みを生じていなかったが、比較例２～４では、金属外皮に凹みが生じていることが確認された。

これは、潜熱蓄熱部材が、金属外皮の内側面と、芯材との両面で接着されているため、１０℃で固体状態となるパラフィンを蓄熱材に用いる場合には、体積が小さくなるにつれて、金属外皮の内側方向に応力がかかり、凹みを生じさせたと考えられる。これに対して、実施例１～４は、いずれも、固体－固体相転移を起こす無機蓄熱材を含有するため、温度変化や相転移温度によって体積変化を生じることがなく、応力を生じることもないため、金属外皮の内側と、芯材との両面で接着されていたとしても、凹みを発生させなかったと考えられる。このため、無機蓄熱材を含有する建築パネルは、外観を損なわない建築材として用いることができる。

[発熱性試験（不燃性試験）]
実施例１、比較例１～４の建築パネルを用いて、ＩＳＯ５６６０－１に基づき、コーンカロリーメータ法に準拠し、発熱性試験を行った。各実施例、及び比較例における建築パネルに対する試験結果を下記のように評価し、建築パネルが不燃性、耐火性を有するか否かを判断した。なお、不燃性、準不燃性、難燃性であるか否かについては、建築基準法令等で定められる下記のような評価に基づき判断した。
・不燃性：２０分間燃焼試験を行い、総発熱量が８ＭＪ／ｍ²以下であり、かつ最高発熱速度が２００ｋＷ／ｍ²以下であり、かつ、建築パネルの裏側まで貫通する亀裂や穴も発生していない。
・準不燃性：１０分間燃焼試験を行い、総発熱量が８ＭＪ／ｍ²以下であり、かつ最高発熱速度が２００ｋＷ／ｍ²以下であり、かつ、建築パネルの裏側まで貫通する亀裂や穴も発生していない。
・難燃性：５分間の燃焼試験を行い、総発熱量が８ＭＪ／ｍ²以下であり、かつ最高発熱速度が２００ｋＷ／ｍ²以下であり、かつ、建築パネルの裏側まで貫通する亀裂や穴も発生していない。
・不燃性、難燃性なし：５分未満の燃焼時間で、総発熱量が８ＭＪ／ｍ²を超える、又は最高発熱速度が２００ｋＷ／ｍ²を超える、又は建築パネルの裏側まで貫通する亀裂や穴が発生している。

無機蓄熱材を含有する実施例１では、蓄熱材を含有しない比較例１と同程度の不燃性を有することが確認された。

一方、パラフィンを含有する比較例２～４では、比較例１に比べ、不燃性は低下しているが、特に耐火・防火認定を必要としない建築物へ適用可能である。

これらの結果から、無機系蓄熱材を含有する建築パネルは、比較例１の建築パネルと同程度の高い不燃性を有するとともに、優れた耐熱性、防火性を有することがわかった。

１建築パネル
２金属外皮
３金属外皮
４芯材
５潜熱蓄熱部材
９蓄熱材

Claims

二枚の金属外皮の間に芯材が充填され、前記金属外皮と前記芯材との間に潜熱蓄熱部材が設けられた建築パネルであって、
前記潜熱蓄熱部材は、固体－固体相転移を生じる無機系蓄熱材を含有し、
前記潜熱蓄熱部材は、前記金属外皮の内側面及び前記芯材と接する面の両面と接着されており、
前記芯材は、断熱性を有し、
前記建築パネルは、不燃性を有し、
厚み３５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ２７００ｍｍの寸法を有する前記建築パネルを作製した場合の、３等分２線集中荷重載荷試験による許容曲げ応力度が４００～４２０ｋｇ／ｃｍ ² の範囲内であり、
厚み３５ｍｍ、幅９１０ｍｍ、長さ２７００ｍｍの寸法を有する前記建築パネルを作製した場合に、－５℃の恒温恒湿試験機内で１６８時間保持した後に前記金属外皮に凹みが生じない、
建築パネル。
前記潜熱蓄熱部材は、略矩形のシート状、及び板状から選択される少なくとも一方の形状を有する、
請求項１に記載の建築パネル。
前記無機系蓄熱材は、遷移金属化合物を含有する、
請求項１又は２に記載の建築パネル。
前記遷移金属化合物は、遷移金属酸化物、及び前記遷移金属酸化物の複合酸化物からなる群から選択される酸化物を少なくとも一つを含有する、
請求項３に記載の建築パネル。
前記遷移金属酸化物、及び前記遷移金属酸化物の複合酸化物の相転移温度は、－１０℃から７０℃の範囲内である、
請求項４に記載の建築パネル。
前記二枚の金属外皮は、フラットな形状を有する、
請求項１～５のいずれか一項に記載の建築パネル。
耐火性又は防火性を有する、
請求項１～６のいずれか一項に記載の建築パネル。