JPH10121649A - 軽鉄骨使用断熱パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 間仕切壁，外壁，屋根等の建築用フレーム付
きパネルとして、軽量で強度および断熱性に優れ、簡単
に製作できる安価な軽鉄骨使用断熱パネルを提供する。 【解決手段】 軽量形鋼製のフレーム材２ａ，２ｂを枠
組してパネルフレーム３とする。このパネルフレーム３
の枠組内に発泡ウレタン４を充填し、溶融樹脂の発泡に
伴う接着性で発泡ウレタン４をパネルフレーム３に接着
させて、軽鉄骨使用断熱パネル１とする。パネルフレー
ム３には両面または片面に面材を重ねておき、発泡ウレ
タン４を充填しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、住宅等の建物に
おいて、壁、屋根、天井、床等の建築用パネルとして使
用される軽鉄骨使用断熱パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨系のパネル工法住宅等では、外壁パ
ネルや屋根パネル等に、比較的厚手の軽量形鋼製のパネ
ルフレームを枠組し、これに合板製の下地桟を介して、
あるいは直接に面材を張付けると共に、内部にグラスウ
ール等の断熱材を重点したものが一般に使用されてい
る。間仕切壁パネルや天井パネルでは、木桟を用いたも
のが多い。一方、環境保護のために木材の使用を節減す
ることが望まれており、木桟に代わる部材として、薄肉
の鋼板をロール成形した軽量形鋼が使用されてきてい
る。また、これら間仕切壁パネルや天井パネルにおい
て、断熱材を設ける場合は、グラスウール等を現場で充
填することが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の外壁
パネルや屋根パネルは、フレームの溶接枠組や、下地桟
の取付、面材の張付け、断熱材の重点等の多くの工程を
必要とし、製造に手間がかかる。また、強度的にも設計
強度に対して不必要に堅固にしたものが多く、材料の無
駄と、重量の増大による取扱性の悪化を招いている。前
記間仕切壁パネルや天井パネルでは、断熱材を設ける場
合に、前記のように現場取付とするため、施工に時間が
かかる。予め工場で断熱材を施しておくことも可能では
あるが、一般に間仕切壁パネルでは、配線，配管等の作
業の都合上、片面または両面に内装下地となる面材を現
場張りする場合が多く、予め工場で断熱材を施しておく
と、柔らかなグラスウール等の断熱材が露出した状態で
パネルを運搬しなくてはならず、運搬や取扱が不便とな
る。

【０００４】この発明は、このような課題を解消し、軽
量で断熱性に優れ、簡素な構成で生産性も良く、また運
搬や現場での取り扱いも行い易く、コスト低下が図れる
軽鉄骨使用断熱パネルを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の軽鉄骨使用断
熱パネルは、軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネル
フレームと、このパネルフレームの枠組内に充填されて
前記パネルフレームに溶融樹脂の発泡に伴う接着性で接
着された発泡ウレタンとを備えるものである。この構成
によると、発泡ウレタンを充填したため、断熱性に優れ
たパネルとなり、また発泡ウレタンは耐圧縮性に優れる
ため、特に中桟を設けなくても優れた強度が得られる。
しかも、パネルフレームと断熱材とが一体化されている
ため、軽量で強度にも優れ、運搬や現場での取扱も容易
に行える。また、製造に際しても、パネルフレームに発
泡ウレタンを注入して発泡させることにより、パネルフ
レームと断熱材である発泡ウレタンとが一体化され、そ
のため断熱材の取付工程等が不要で、容易に製造でき
る。この軽鉄骨使用断熱パネルは、例えば、間仕切壁の
主要部として建物躯体に建込み、これに内装下地等の面
材の張付け、クロス貼り等を行って間仕切壁を完成させ
ることができる。そのため、断熱材の取付けの手間が不
要となり、現場作業が簡単で工期の短縮が図れる。この
軽鉄骨使用断熱パネルは、天井パネルや、あるいは外壁
パネル等に利用することもできる。

【０００６】請求項２の発明の軽鉄骨使用断熱パネル
は、軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネルフレーム
と、このパネルフレームの両面または片面に重ねられた
面材と、前記パネルフレームおよび面材で構成される空
間内に充填されて前記パネルフレームおよび面材に発泡
成形に伴う接着性で接着された発泡ウレタンとを備える
ものである。この構成の軽鉄骨使用断熱パネルは、建物
の外壁パネル、間仕切パネル、屋根パネル、天井パネ
ル、床パネル等の各種の建築用パネルに応用でき、断熱
材が予め設けられた断熱性に優れたものとなる。また、
断熱材である発泡ウレタンで面材とフレームとの接合、
および断熱材自体の取付けが行われるので、簡素な構造
で、生産性にも優れる。フレーム材は、薄い鋼板をロー
ル成形した軽量鉄骨で良く、このような比較的強度の弱
いフレーム材を使用しても、断熱材による接着性でフレ
ーム材と面材とが一体化されることにより、面材の強度
が軽鉄骨使用断熱パネルの全体の強度に加わり、堅固な
ものとなる。そのため、軽量で取扱性が良く、しかも強
度的にも優れた建築用パネルとなる。特に、面材として
構造用合板等を使用した場合は、堅固な建築用パネルと
なる。

【０００７】上記構成において、前記面材を鋼板等の金
属板としてもよい。鋼板等の金属板は発泡ウレタンとの
接着性が良く、フレームおよび面材が堅固に一体化され
た建築用パネルとなる。このパネルを間仕切壁パネル等
に利用する場合、前記金属板の面材には、一般にクロス
等で化粧を施すことになるが、薄い金属板を使用するこ
とにより、この金属板を内装下地として利用すると共
に、壁面に建具や設備を取付ける場合の下地桟の代わり
に利用でき、下地桟となる中桟を省略できる。そのた
め、一層簡素な構造となる。また、上記構成において、
前記面材を、板幅方向に延びるリブで仕切られた中空部
を有するハニカム状の樹脂製の中空シートとしてもよ
い。この構成の場合、面材を構成する中空シートのため
に高い遮音性が得られる。

【０００８】請求項５の発明の軽鉄骨使用断熱パネル
は、軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネルフレーム
と、このパネルフレームの両面または片面に重ねられた
面材と、前記パネルフレーム内のフレーム材間に入れた
断熱材とを備え、前記いずれかのフレーム材に、内部に
発泡ウレタンが発泡成形により充填されたものを用いた
ものである。前記フレーム材間に入れた断熱材は、発泡
ポリスチレン等の板状の発泡体であっても、またグラス
ウール等であっても良い。このようにフレーム材間に断
熱材を入れる場合、一般にはフレーム材の部分の断熱性
の低下が問題となるが、この発明では、内部に発泡ウレ
タンを発泡成形したフレーム材を用いるため、パネル全
体の断熱性が確保できる。フレーム材に充填する断熱材
は発泡ウレタンであるため、フレーム材に加熱溶融状態
のウレタン樹脂を流し込むことで、容易に充填状態とで
き、また充填された発泡ウレタンがフレーム材と一体化
され、パネルの製造過程等で不測に脱落したり位置ずれ
することがなく、断熱材入りのフレーム材の取扱性が良
い。

【０００９】この発明の断熱パネル用フレーム材は、略
溝形の軽量形鋼内に、発泡ウレタンを発泡成形により充
填したものである。この構成によると、固着具や接着剤
等による取付作業を必要とせずに、軽量形鋼内に断熱材
である発泡ウレタンを軽量形鋼と一体固定状態に充填す
ることがでる。そのため、製造が簡単で取扱性も良く、
またフレーム部分まで断熱処理された断熱パネルを容易
に製作することができる。

【００１０】この発明の建物は、上記各軽鉄骨使用断熱
パネルのいずれかを壁に用いたものである。この構成に
よると、軽量で断熱性に優れた壁を持つ建物とすること
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態を図１
と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）はこの実施形態の
軽鉄骨使用断熱パネルの切欠斜視図および水平断面図を
示す。この軽鉄骨使用パネル１は、軽量形鋼製のフレー
ム材２ａ，２ｂを枠組してパネルフレーム３とし、この
パネルフレーム３の枠組内に断熱材である発泡ウレタン
４を充填したものである。フレーム材２ａ，２ｂは溝形
の軽量形鋼からなり、上下フレーム材２ａ，２ａの内側
に縦フレーム材２ｂ，２ｂの上下端部を嵌合させ、フレ
ーム材２ａ，２ｂの互いの交わり部をタッピングビス等
の固着具で接合することにより枠組される。フレーム材
２ａ，２ｂに用いる軽量形鋼としては、０．４〜０．９
mm程度の厚さの鋼板を冷間圧延によりロール成形した亜
鉛メッキ付きのものが使用される。発泡ウレタン４は、
型枠内にパネルフレーム３を入れて密封した状態で溶融
樹脂を注入し、発泡させることで得られる。この発泡に
伴う接着性により発泡ウレタン４をパネルフレーム３に
接着させる。このため、断熱材である発泡ウレタン４
を、パネルフレーム３の枠組内の隅々まで簡単に充填す
ることができると共に、固着具などを全く使用しないで
確実に固定できる。

【００１２】このように構成した軽鉄骨使用断熱パネル
１は、軽量で断熱性に優れ、また発泡ウレタン４は断熱
性，接着性だけでなく耐圧縮性にも優れるので、強度に
も優れた建築用パネルとなる。また、製作の容易性だけ
でなく、軽量であることから現場への運搬費用を削減で
き、コスト低下を図ることができる。この軽鉄骨使用断
熱パネル１は、現場で建物躯体への設置後または設置前
に、その片面または両面にアルミ板，鉄板，合板などか
らなる面材（図示せず）をタッピングビス等の固着具で
接合することにより、一般住宅等の建物における外壁パ
ネル，間仕切壁パネル，床パネル，天井パネル，屋根パ
ネル等としても使用できる。なお、ここでは、フレーム
材２ａ，２ｂの相互の接合に固着具を使用したが、固着
具や溶接等による接合を省略しても良く、発泡ウレタン
４の接着性でフレーム材２ａ，２ｂの結合状態が保たれ
る。このようにフレーム材２ａ，２ｂの接合を省略して
も、面材をパネルフレーム３に取付けた状態では、面材
の強度も加わるため、パネル全体として必要な強度を得
ることが可能となる。これにより、生産性が向上する。
間仕切壁パネルや天井パネル等のように強度があまり要
求されない部位に使用する建築用パネルに応用する場合
は、このようにフレーム材間の固着具や溶接による接合
を省いても、必要な強度確保が可能である。

【００１３】図２は第２の実施形態の軽鉄骨使用断熱パ
ネルの構成および製作手順を示す。この軽鉄骨使用断熱
パネル１Ａの製作方法では、先ず溝形の軽量形鋼製フレ
ーム材２ａ，２ｂを先の実施形態と同様に枠組してパネ
ルフレーム３とする（図２（Ａ））。この場合、フレー
ム材２ａ，２ｂの相互は、固着具で接合してもよく、固
着具の使用を省略してもよい。次に、パネルフレーム３
の両面に面材５，５を重ねる（図２（Ｂ））。面材５に
は、アルミ板，鉄板等の金属板、または構造用合板や化
粧合板等の合板、パーティクルボード、石膏ボード、外
壁材用セラミックス板等が用いられる。なお、面材５は
片面だけとしてもよい。次に、パネルフレーム３と面材
５，５とで囲まれる空間内に発泡ウレタン４を充填する
（図２（Ｃ），（Ｄ））。この充填時に、面材５は発泡
ウレタン４の発泡成形に伴う接着性でパネルフレーム３
に取付けられる。面材５がパネルフレーム３に直接に接
して発泡ウレタン４が介在しない場合、その箇所では接
着性が得られないため、面材５をビス類等の固着具でパ
ネルフレーム３に接合しても良い。また、これとは逆
に、強度上の要求が低い建物部位に使用する場合は、フ
レーム材２ａ，２ｂの相互の固着具や溶接による接合を
省略しても良い。このように接合を省略しても、発泡ウ
レタン４を介してその接着性により各部材が相互に接合
状態に保たれ、ある程度の強度が得られる。

【００１４】この軽鉄骨使用断熱パネル１Ａの場合も、
軽量で断熱性に優れ、十分な強度を確保できるので、一
般住宅等の建物の外壁パネル，間仕切壁パネル，床パネ
ル，天井パネル，屋根パネル等の建築用パネルとして使
用できる。面材５は、この軽鉄骨使用断熱パネル１Ａを
使用する建物部位に応じて適切なものを使用する。例え
ば、外壁パネルとする場合は外壁材用セラミックス板
を、間仕切壁パネルまたは天井パネルとする場合は石膏
ボード，各種合板，金属板等を、屋根パネルとする場合
は耐水合板を、床パネルとする場合は構造用合板やパー
ティクルボードを各々前記面材５に用いる。

【００１５】図３（Ａ）は第３の実施形態の軽鉄骨使用
断熱パネルに使用する面材の端面図を、図３（Ｂ）はそ
の軽鉄骨使用断熱パネルの切欠斜視図を示す。この軽鉄
骨使用断熱パネル１Ｂは、図２の実施形態の軽鉄骨使用
断熱パネル１Ａにおいて、面材として図３（Ａ）のよう
なハニカム状の樹脂製の中空シート５Ａを使用したもの
である。その他の構成は図２の実施形態と同じである。
中空シート５Ａは、両側の板状部５ａ，５ａと、板幅方
向に延びて両板状部５ａ，５ａ間を繋ぐ多数のリブ５ｂ
とを一体に形成した中空部５ｃを有するものである。リ
ブ５ｂは、中空シート５Ａの全長にわたって連続した薄
肉の屈曲板状とされ、各リブ５ｂの屈曲方向は一対ずつ
対向し合う方向となっている。なお、リブ５ｂは、平板
状であっても、また円弧状断面やパイプ状のものであっ
てもよい。また、中空シート５Ａの両面にはアルミ薄板
等、別の補強板を積層してもよい。中空シート５Ａの厚
みｔは、使用目的に応じて、例えば数mmから数十mmのも
のが使用される。中空シート５Ａの材質となる樹脂は、
例えばポリプロピレン等が好ましく、ポリエチレン等で
あってもよい。中空シート５Ａを面材として使用した上
記軽鉄骨使用断熱パネル１Ｂによると、中空シート５Ａ
内の空気層により高い遮音性が得られる。

【００１６】図４は第４の実施形態の軽鉄骨使用断熱パ
ネルの構成および製作手順を示す。この軽鉄骨使用断熱
パネル１Ｃの製作方法では、先ず溝形の軽量形鋼製フレ
ーム材２ａ，２ｂ，２ｃを枠組してパネルフレーム３Ａ
とする（図４（Ａ））。この場合、縦フレーム材とし
て、リップ溝形の軽量形鋼製のフレーム材内に発泡ウレ
タン４を充填した縦フレーム材２ｃと、発泡ウレタン４
を充填しない縦フレーム材２ｂとが使用される。ウレタ
ン充填フレーム材２ｃの１つは、そのウレタン露出面が
内向きになるように一側部に配置し、発泡ウレタン４を
充填しない縦フレーム材２ｂはその開口が外向きになる
ように他の一側部に配置する。ウレタン充填フレーム材
２ｃの他の１つは、中桟として中間部に配置する。次
に、パネルフレーム３Ａ内のフレーム材２ａ〜２ｃ間に
板状のポリスチレン樹脂やグラスウール等の断熱材６を
詰める（図４（Ｂ））。このように断熱材６を詰めたパ
ネルフレーム３Ａの両面に、図２の軽鉄骨使用断熱パネ
ル１Ａと同様な材質の面材５，５を重ね、タッピングビ
ス等の固着具７で面材５，５をフレーム材２ａ〜２ｃに
接合する。これにより軽鉄骨使用断熱パネル１Ｃが完成
する（図４（Ｂ），（Ｃ））。

【００１７】なお、上記軽鉄骨使用断熱パネル１Ｃにお
いて、面材５は使用目的などに応じて片面にのみ接合す
るようにしてもよい。また、発泡ウレタン４を充填した
フレーム材２ｃは、図５のように溝形フレーム材の内部
に、発泡ウレタン４を発泡成形させることにより充填
し、発泡成形に伴う接着性で発泡ウレタン４をフレーム
材に接着させて構成する。

【００１８】この構成の軽鉄骨使用断熱パネル１Ｃによ
ると、断熱材となる発泡ウレタン４が予め充填された縦
フレーム材２ｃ用いたので、パネル全体に略隙間なく断
熱材を充填できる。そのため、一般に断熱処理が難しい
とされているフレーム部分を含め、パネル全体が断熱処
理された断熱性に優れた建築用パネルを容易に製作する
ことができる。また、発泡ウレタン入りのフレーム材２
ｃは、前記のように発泡樹脂の流し込みで容易に製造で
きるので、パネル全体に発泡ウレタンを充填するものに
比べて、簡単な設備で断熱パネル１Ｃの製造が行える。
この軽鉄骨使用断熱パネル１Ｃも、軽量で断熱性に優
れ、十分な強度を確保できるので、一般住宅等の建物の
外壁パネル，間仕切壁パネル，床パネル，天井パネル，
屋根パネル等の建築用面パネルとして使用できる。な
お、図４の軽鉄骨使用断熱パネル１Ｃにおいて、パネル
フレーム３Ａにさらに図６のようにブレース８を付加し
て、強度向上を図ってもよい。図１〜図３の軽鉄骨使用
断熱パネル１〜１Ｂの場合も同様にブレース材を付加し
て強度向上を図ることができる。これにより、これらの
軽鉄骨使用断熱パネル１〜１Ｃを耐力壁とすることもで
きる。

【００１９】図７は、前記各実施形態における軽鉄骨使
用断熱パネル１〜１Ｃを、外壁パネル，間仕切壁パネ
ル，床パネル，天井パネル，屋根パネルとして使用した
建物９の一例を示す。このように構成することにより、
軽量で断熱性に優れた壁，床，天井，屋根を持つ建物と
することができる。また、軽鉄骨使用断熱パネル１〜１
Ｃをこのような建築用パネルとして使用する場合に、図
８のようにパネル１〜１Ｃの外面に桟材１０を介して他
の面材１１を重ねることにより、パネル１〜１Ｃと面材
１１との間に空気層を設け、遮音効果を上げるようにし
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】この発明の軽鉄骨使用断熱パネルは、軽
量形鋼製のフレーム材を枠組したパネルフレームと、こ
のパネルフレームの枠組内に充填されて前記パネルフレ
ームに溶融樹脂の発泡に伴う接着性で接着された発泡ウ
レタンとを備えるものであるため、軽量で断熱性に優
れ、耐圧性も優れ、また簡素な構成で生産性も良く、運
搬や現場での取り扱いも行い易く、コスト低下が図れる
建築用パネルとなる。請求項２の発明の軽鉄骨使用断熱
パネルは、軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネルフ
レームと、このパネルフレームの両面または片面に重ね
られた面材と、前記パネルフレームおよび面材で構成さ
れる空間内に充填されて前記パネルフレームおよび面材
に発泡成形に伴う接着性で接着された発泡ウレタンとを
備えるものであるため、この場合も、軽量で断熱性に優
れ、耐圧性も優れ、また簡素な構成で生産性も良く、運
搬や現場での取り扱いも行い易く、低コスト化が図れる
建築用パネルとなる。請求項３の発明は、前記構成の面
材を金属板としたため、発泡ウレタンとの接着性が良
く、中桟等の下地桟を設けずに建具や設備類を任意箇所
にビス等で取付可能な軽鉄骨使用断熱パネルとできる。
請求項４の発明は、前記構成の面材を、板幅方向に延び
るリブで仕切られた中空部を有するハニカム状の樹脂製
の中空シートとしたため、軽量化が図れ、かつ高い遮音
性が得られる。請求項５の発明の軽鉄骨使用断熱パネル
は、軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネルフレーム
と、このパネルフレームの両面または片面に重ねられた
面材と、前記パネルフレーム内のフレーム材間に入れた
断熱材とを備え、前記いずれかのフレーム材に、内部に
発泡ウレタンが発泡成形により充填されたものを用いた
ため、フレーム部分を含めてパネル全体の断熱性に優れ
た建築用パネルを、簡単な設備で容易に製作でき、また
軽量で強度にも優れたものとなる。この発明の断熱パネ
ル用フレーム材は、略溝形の軽量形鋼内に、発泡ウレタ
ンを発泡成形により充填したものであるため、製造が簡
単で取扱性も良く、またフレーム部分まで断熱処理され
た断熱パネルを容易に製作することができる。この発明
の建物は、前記各軽鉄骨使用断熱パネルのいずれかを壁
に用いたため、軽量で断熱性に優れた壁を持つ建物とす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態に係る軽鉄
骨使用断熱パネルの切欠斜視図、（Ｂ）は同水平断面図
である。

【図２】この発明の第２の実施形態に係る軽鉄骨使用断
熱パネルの製作手順を示す説明図である。

【図３】（Ａ）はこの発明の第３の実施形態に係る軽鉄
骨使用断熱パネルに面材として使用する中空シートの端
面図、（Ｂ）は同軽鉄骨使用断熱パネルの切欠斜視図で
ある。

【図４】この発明の第４の実施形態に係る軽鉄骨使用断
熱パネルの製作手順を示す説明図である。

【図５】同軽鉄骨使用断熱パネルに使用する断熱パネル
用フレーム材の製法を示す説明図である。

【図６】同軽鉄骨使用断熱パネルの変形例を示す分解斜
視図である。

【図７】前記各軽鉄骨使用断熱パネルのいずれかを外壁
パネル等に使用した建物の縦断面図である。

【図８】前記各軽鉄骨使用断熱パネルを建物に使用する
場合の付加処理例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１〜１Ｃ…軽鉄骨使用断熱パネル ２ａ〜２ｃ…フレーム材 ３，３Ａ…パネルフレーム ４…発泡ウレタン ５…面材 ５Ａ…中空シート（面材） ５ｂ…リブ ６…断熱材 ９…建物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネ
   ルフレームと、このパネルフレームの枠組内に充填され
   て前記パネルフレームに溶融樹脂の発泡に伴う接着性で
   接着された発泡ウレタンとを備える軽鉄骨使用断熱パネ
   ル。
2. 【請求項２】 軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネ
   ルフレームと、このパネルフレームの両面または片面に
   重ねられた面材と、前記パネルフレームおよび面材で構
   成される空間内に充填されて前記パネルフレームおよび
   面材に発泡成形に伴う接着性で接着された発泡ウレタン
   とを備える軽鉄骨使用断熱パネル。
3. 【請求項３】 前記面材が金属板である請求項２記載の
   軽鉄骨使用断熱パネル。
4. 【請求項４】 前記面材が、板幅方向に延びるリブで仕
   切られた中空部を有するハニカム状の樹脂製の中空シー
   トである請求項２記載の軽鉄骨使用断熱パネル。
5. 【請求項５】 軽量形鋼製のフレーム材を枠組したパネ
   ルフレームと、このパネルフレームの両面または片面に
   重ねられた面材と、前記パネルフレーム内のフレーム材
   間に入れた断熱材とを備え、前記いずれかのフレーム材
   に、内部に発泡ウレタンが発泡成形により充填されたも
   のを用いた軽鉄骨使用断熱パネル。
6. 【請求項６】 略溝形の軽量形鋼内に、発泡ウレタンを
   発泡成形により充填した断熱パネル用フレーム材。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項５のいずれかに記
   載の軽鉄骨使用断熱パネルを壁に用いた建物。