(57)【要約】【課題】遮音性能に優れた断熱パネルを提供する。【解決手段】本発明による断熱パネルは、ヒートカッターのワイヤによって表面を削ることで形成された微細凹凸部を前面の全面に有する発泡ポリスチレン板と、前記発泡ポリスチレン板の後面に貼り付けられるガラス繊維シートと、前記発泡ポリスチレン板の前面に突出させた格子状の桟木と、を備える。微細凹凸に代わって、金型によって形成され縦方向と横方向に交互に設けられ複数の山と谷からなる直線状に伸びる山谷部が設けられてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートカッターのワイヤによって表面を削ることで形成された微細凹凸部を前面の全面に有する発泡ポリスチレン板と、
前記発泡ポリスチレン板の後面に貼り付けられるガラス繊維シートと、
前記発泡ポリスチレン板の前面に突出させた格子状の桟木と、を備えることを特徴とする断熱パネル。
【請求項２】
金型によって形成され縦方向と横方向に交互に設けられ複数の山と谷からなる直線状に伸びる山谷部が、前面の全面に設けられた発泡ポリスチレン板と、
前記発泡ポリスチレン板の後面に貼り付けられたガラス繊維シートと、
前記発泡ポリスチレン板の前面に突出させた格子状の桟木と、を備えることを特徴とする断熱パネル。
【請求項３】
ヒートカッターのワイヤによって発泡ポリスチレン板の前面の表面を削る微細凹凸形成工程または金型によって形成され縦方向と横方向に交互に設けられ複数の山と谷からなる直線状に伸びる山谷部を発泡ポリスチレン板の前面に形成する山谷部形成工程と、
前記発泡ポリスチレン板の後面にガラス繊維シートを貼り付けるガラス繊維シート貼付工程と、
前記発泡ポリスチレン板の前面に、接着剤で桟木を突出させて格子状に組み付ける桟木組付工程と、を備えることを特徴とする断熱パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱パネルに係り、より詳細には、遮音性能を向上させた断熱パネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般には、発泡ポリスチレン板に桟木を組み付けた構造を有し、コンクリート型枠と内装下地材を兼用できる建築用型枠が知られる。すなわち、コンクリートを流し込み、壁を形成した後に、型枠を取り外さずそのまま残し断熱パネルとして使用する。発泡ポリスチレン板は、ポリスチレンに発泡剤を加えて蒸気で膨張させたもので、多数の微細な独立気泡が、薄いポリスチレン樹脂膜で囲まれた構造を有し、軽量（１６〜３０ｋｇ／ｍ３）で断熱性に優れる。特許文献１には、建築用発泡スチロール型枠の構造が示されている。
【０００３】
従来の断熱パネルの一例を図９、図１０に示す。図９（Ａ）は、戸境壁用の断熱パネル５０ａの正面図である。戸境壁用の断熱パネル５０ａは、発泡ポリスチレン板１に格子状の桟木２と上下左右の枠となる桟木２が設けたものである。図９（Ｂ）は、スラブ床用の断熱パネル５０ｂの正面図である。スラブ床用の断熱パネル５０ｂは、格子状の桟木２のみで、外枠となる桟木は設けない。図１０は、図９（Ａ）のＤ−Ｄ断面図の拡大図である。桟木２は発泡ポリスチレン板１の前面から突出して取り付けられる。桟木２の組み付けは、溝に差し込んで接着剤で固定することによる。桟木２の前面には、石膏を素材とするプラスターボード５が取り付けられる。桟木２が突出しているので、発泡ポリスチレン板１の表面との間には、中空部６が形成される。
【０００４】
従来の断熱パネルは、例として全体の厚さが約４０ｍｍで、発泡ポリスチレン板の厚さは３０ｍｍ、桟木の突出量は１０ｍｍのタイプや、全体の厚さが約６０ｍｍで、発泡ポリスチレン板の厚さは５０ｍｍ、桟木の突出量は１０ｍｍのタイプを設けていた。このように桟木の突出量は一定で中空部の厚さが少なかった。そのため、断熱パネルを貼っても部屋間の遮音性能が充分でない場合があった。ＲＣ（鉄筋コンクリート）壁などに断熱パネルが貼られた場合、高周波数領域（１〜２ｋＨｚ）の音を効率よく遮断するが、逆に低周波数領域（１２５〜２５６Ｈｚ）の音は、中空部が薄いため断熱パネルの表面のプラスターボードと共振し、ＲＣ壁の単体の遮音性能より悪くする場合があった。そのため、断熱パネルの中空部にウレタン繊維などの吸音材を入れる追加工事や、プラスターボードの厚さを９．５ｍｍのものから１２．５ｍｍにするなどの変更が必要となった。
【特許文献１】登録実用新案公報  第３０１７７８４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、遮音性能に優れた断熱パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による請求項１に記載の断熱パネルは、ヒートカッターのワイヤによって表面を削ることで形成された微細凹凸部を前面の全面に有する発泡ポリスチレン板と、前記発泡ポリスチレン板の後面に貼り付けられるガラス繊維シートと、前記発泡ポリスチレン板の前面に突出させた格子状の桟木と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明による請求項２に記載の断熱パネルは、金型によって形成され縦方向と横方向に交互に設けられ複数の山と谷からなる直線状に伸びる山谷部が、前面の全面に設けられた発泡ポリスチレン板と、前記発泡ポリスチレン板の後面に貼り付けられたガラス繊維シートと、前記発泡ポリスチレン板の前面に突出させた格子状の桟木と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明による請求項３に記載の断熱パネルの製造方法は、ヒートカッターのワイヤによって発泡ポリスチレン板の前面の表面を削る微細凹凸形成工程または金型によって形成され縦方向と横方向に交互に設けられ複数の山と谷からなる直線状に伸びる山谷部を発泡ポリスチレン板の前面に形成する山谷部形成工程と、前記発泡ポリスチレン板の後面にガラス繊維シートを貼り付けるガラス繊維シート貼付工程と、前記発泡ポリスチレン板の前面に、接着剤で桟木を突出させて格子状に組み付ける桟木組付工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による請求項１記載の断熱パネルによれば、発泡ポリスチレン板の前面の全面に微細凹凸部を設けその表面積を増やしたので、音が吸音され音響透過損失（ＴＬ）を向上できる。ガラス繊維シートを貼り付け強度を向上させたので、発泡ポリスチレン板を薄くできる。その分、中空部を厚くしたので、１２５Ｈｚ〜２０００Ｈｚの周波数領域の内、特に１２５〜２５６Ｈｚでの低周波領域で音響透過損失（ＴＬ）を４０ＴＬ以上確保することができる。
【００１０】
本発明による請求項２に記載の断熱パネルによれば、発泡ポリスチレン板の前面の全面に直線状の山谷部を設けその表面積を増やしたので、音が吸音され音響透過損失（ＴＬ）を向上できる。交互に設けた直線状の山谷部は、空気が山谷部に沿って動くから音の分散にも効果がある。ガラス繊維シートを貼り付け強度を向上させたので、発泡ポリスチレン板を薄くできる。その分、中空部を厚くして、１２５〜２５６Ｈｚの低周波領域での音響透過損失（ＴＬ）を４０ＴＬ以上確保することができる。
【００１１】
本発明による請求項３に記載の工程を有する断熱パネルの製造方法によれば、発泡ポリスチレン板の前面の表面にヒートカッターのワイヤで微細凹凸を形成する微細凹凸形成工程もしくは金型による直線状の山谷部を形成する山谷部形成工程と、ガラス繊維シートを発泡ポリスチレン板の後面に貼付ける工程と、さらに桟木の組付工程とを設けたので、請求項１と同様の理由で、遮音性能に優れた断熱パネルを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明による断熱パネルの実施例について説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明による戸境壁用の断熱パネルの断面図である。図１に示すように、戸境壁用の断熱パネル７０ａは、前面の全面に微細凹凸部１１を有する。断熱パネル７０ａの寸法（構成例Ａ）は、例として高さが２３６０ｍｍ、横幅が６００ｍｍ、厚さが４８ｍｍとした。発泡ポリスチレン板１は、ビーズを蒸気で約４０倍に膨らませたものである。発泡ポリスチレン板１の後面にはガラス繊維シート１０を貼って強度を増している。発泡ポリスチレン板１の厚さ（Ｌ１）は、２８〜３０ｍｍである。Ｌ１はこれに限らず２５ｍｍ程度まで薄くすることも可能である。中空部６の厚さ（Ｌ２）は２０ｍｍとした。Ｌ２はこれに限らず１５〜２０ｍｍ（従来の１．５〜２倍）としてもよい。構成例Ａでは、全体厚さ（Ｌ；Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２）が、４８ｍｍである。桟木２は、断面が２０×２５ｍｍの角形のものを使用した。桟木２は７８ｍｍ間隔で７本を格子状に配置し、発泡ポリスチレン板１の溝に接着剤で固定した。桟木２の前面には、プラスターボード５が取り付けられる。ガラス繊維シート１０は、厚さが約０．２ｍｍ、重さが約１６０ｇ／ｍ２、網目サイズが４ｍｍ×４ｍｍを使用した。ガラス繊維シート１０は、発泡ポリスチレン板１の強度が確保されコンクリートとの接着性もよい。
【００１４】
微細凹凸部１１は、最初に金型で少し厚くした発泡ポリスチレン板１を形成しておき、前面の表面を全面にわたってヒートカッターで削ることで加工できる。ヒートカッターのワイヤは通電により加熱され約２００〜３００度としている。ヒートカッターのワイヤの長さは、発泡ポリスチレン板１の横幅の長さに合わせた。すなわち、微細凹凸１１は、発泡ポリスチレン板１の表面がヒートカッターのワイヤで溶断されることによって形成される。この微細凹凸１１は、独立気泡（実施例では大きさ３０〜５０ミクロン）の被膜（２〜３ミクロン）が切開され、表面が溶けてざらざらとしており、音が反射され一部は吸収される効果がある。
【００１５】
図２は本発明によるスラブ床用の断熱パネルの断面図である。スラブ床用の断熱パネル７０ｂは、微細凹凸部１１を前面の全面に有する。また、発泡ポリスチレン板１の後面にはガラス繊維シート１０を貼って強度を増している。断熱パネル７０ｂの寸法（構成例Ｂ）は、例として高さが２４９０ｍｍ、横幅が６００ｍｍ、厚さが６０ｍｍとした。桟木２は、断面が２５×４５ｍｍを使用した。桟木２は、３５×３５ｍｍを使用してもよい。発泡ポリスチレン板１の厚さ（Ｌ１）は、２５〜３０ｍｍのものを使用した。Ｌ１はこれに限らず、３５ｍｍの板厚のあるものを使用してもよい。中空部６の厚さ（Ｌ２）は３５ｍｍとした。Ｌ２はこれに限らず、２５ｍｍ程度にしてもよい。
【００１６】
図３は本発明による戸境壁用の断熱パネルの断面図である。戸境壁用の断熱パネル７０ｃは、前面の全面に山谷部１２を有する。断熱パネル７０ｃの寸法（構成例Ｃ）は、構成例Ａと同じで、高さが２３６０ｍｍ、横幅が６００ｍｍ、厚さが４８〜５０ｍｍとした。ただし、微細凹凸部１１にかわって山谷部１２が前面に設けられる。断熱パネル７０ｃの全体厚さ（Ｌ）は、Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ３から算出される。発泡ポリスチレン板１の厚さ（Ｌ１）が山谷部１２の山１３の高さ１０ｍｍも含めて３８〜４０ｍｍ、山谷部１２の谷１４の深さ１０ｍｍを含む中空部６の厚さ（Ｌ２）が２０ｍｍ、山谷部１２の厚さ（Ｌ３）が１０ｍｍであるので、Ｌは４８〜５０ｍｍとなる。山谷部１２は１０ｍｍに限らず１５ｍｍ程度としてもよい。中空部６の厚さは、従来の約２倍を確保している。なお、強度的には、発泡ポリスチレン板１の厚さ（Ｌ１）を３８ｍｍから３５ｍｍ（ベース２５ｍｍ＋山谷部１０ｍｍ）とし、全体厚さ（Ｌ）を４５ｍｍとしてもよい。桟木２は断面が２０×２５ｍｍの角形のものを使用した。桟木２は７８ｍｍ間隔で７本を格子状に配置し、発泡ポリスチレン板１の溝に接着剤で固定した。発泡ポリスチレン板１の後面に、ガラス繊維シート１０を貼り付けた。
【００１７】
発泡ポリスチレン板１の前面には、表面に複数の山１３と谷１４が直線状に伸びる山谷部１２を設けた。山谷部１２は、発泡ポリスチレン板１の金型によって形成した。山谷部１２の深さは１０〜１５ｍｍが望ましく、これにより表面積を大幅に増やすことができる。構成例Ｃでは山谷部１２の深さは約１０ｍｍとした。空気は直線状の山谷部１２に沿って空気圧の低い方向に動くから、山谷部１２は、縦方向と横方向に交互に配置したので、音を吸音し分散させる効果がある。
【００１８】
図４は本発明によるスラブ床用の断熱パネルの断面図である。スラブ床用の断熱パネル７０ｄの寸法（構成例Ｄ）は、例として高さが２４９０ｍｍ、横幅が６００ｍｍ、厚さが５０〜５５ｍｍとした。桟木２は、例として断面が３５×３５ｍｍのものを使用し、１０８ｍｍ間隔で５本を格子状に配置した。発泡ポリスチレン板１の厚さ（Ｌ１）は、山谷部１２の１０ｍｍと合わせて３５ｍｍとした。構成例Ｄでは、発泡ポリスチレン板１の厚さ（Ｌ１）が３５〜４０ｍｍ、山谷部１２の１０ｍｍを含む中空部６の厚さ（Ｌ２）が２５ｍｍ、山谷部１２の厚さ（Ｌ３）が１０ｍｍである。断熱パネル７０ｂの全体厚さ（Ｌ；Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２−Ｌ３）は５０〜５５ｍｍとなる。
【００１９】
図５は、図３の正面図である。山谷部１２は、縦方向に伸びる山谷部１２ａと、横方向に伸びる山谷部１２ｂを上下方向に交互に配置した。これは音を分散させるためである。なお、図３は、図５のＦ−Ｆの断面図を示している。
【００２０】
図６は、戸境壁とスラブ床の断熱パネルの使用例を示す部分断面図である。断熱パネルが型枠パネルとしても使用される場合で、例えば断熱パネル７０ａの間にコンクリート４が流し込まれ戸境壁４０となる。コンクリート４が固まっても、断熱パネル７０ａは取り外されることなく残される。また、その表面にプラスターボード５が張り付けられる。断熱パネル７０ｂは、階下と階上の部屋を仕切るスラブ床４５を形成する場合に配置される。ＲＣ壁に断熱パネルが使用された場合、部屋Ａで発生した音が部屋Ｂに、あるいは部屋Ｃで発生した音が部屋Ｂにどの程度伝わるかを音響透過損失（ＴＬ）で評価する。
【００２１】
図７は、本発明による断熱パネルの遮音性能を示すグラフである。横軸が周波数で縦軸が音響透過損失（ＴＬ）である。図７において、遮音性能曲線６０は、断熱パネルを壁に取り付けない場合で、厚さ２００ｍｍのＲＣ壁の音響透過損失（ＴＬ）を示す。遮音性能曲線６１は、戸境壁４０の音響透過損失（ＴＬ）で、中空部６の厚さが２０ｍｍの断熱パネル７０ａ（構成例Ａ）を使用した値である。プラスターボード５は、厚さが９．５ｍｍである。遮音性能曲線６２は、スラブ床の音響透過損失（ＴＬ）で、中空部６の厚さが３５ｍｍの断熱パネル７０ｂ（構成例Ｂ）を使用した値である。プラスターボード５は、厚さが９．５ｍｍである。音響透過損失（ＴＬ）の単位はｄＢで、値が大きいほど遮音性能がよいことを示す。横軸の周波数（Ｈｚ）は、符号Ａで示す可聴領域のうち１２５〜２０００Ｈｚが評価の対象とされる。音響透過損失（ＴＬ）が５５以上なら通常では聞こえないレベル、ＴＬが５５ならほとんど聞こえないレベル、ＴＬが４０では小さく聞こえるレベルである。
【００２２】
遮音性能曲線６１、６２は、両方とも、断熱パネルを取り付けないＲＣ壁の遮音性能曲線６０に比較して、周波数が２０００Ｈｚ付近で音響透過損失（ＴＬ）が７０近くに上昇し、良好な遮音性能を示している。一方、遮音性能曲線６１の周波数１２５〜１０００Ｈｚでは、断熱パネルを取り付けないＲＣ壁より遮音性能が低くなるが、４０（ＴＬ）以上を確保できる。なお、プラスターボード５が質量、中空部６がばねとして作用して共振点は、一点鎖線で示すように図７の左下に位置する。
【００２３】
音響透過損失（ＴＬ）は、周波数が１０００Ｈｚで６０以上、周波数が１２５Ｈｚで４０以上を確保できることが望ましい。そのため、中空部６の厚さは２０ｍｍを確保することが好ましい。構成例Ａの遮音性能曲線６１の中空部６の厚さは２０ｍｍで、構成例Ｂの遮音性能曲線６２の中空部６の厚さは３５ｍｍであるから、中空部６の厚さが薄くなれば、図７において、遮音性能曲線が右側方向に移動し、遮音性能が悪くなる。山谷部１２を前面に設けた構成例Ｃと構成例Ｄはグラフには示さないが、山谷部１２の効果は、構成例Ａと構成例Ｂに比較して、１〜２ｄＢほど改善される。
【００２４】
図８は、本発明による断熱パネルの製造工程を示す工程図である。図８に示すように、微細凹凸部形成工程または山谷部形成工程（Ｓ１５）は、どちらかを選択して実施するもので、微細凹凸部形成工程は、ヒートカッターのワイヤで前面の表面を溶断して微細凹凸を形成する工程で、山谷部形成工程は、金型で、複数の山１３と谷１４が直線状に伸びる山谷部１２を形成する工程である。山谷部１２は、前面の縦方向と横方向に交互に配置され、１０〜１５ｍｍの深さを有する。ガラス繊維シート貼付工程（Ｓ１６）は、発泡ポリスチレン板１の後面にガラス繊維シートを接着剤で貼り付ける工程である。桟木組付工程（Ｓ１７）は、発泡ポリスチレン板１の前面に、接着剤で桟木を突出させて格子状に組み付ける工程である。ガラス繊維シートが貼られるから、発泡ポリスチレン板１の厚さを薄くしても強度が維持できて、断熱パネルの全体厚さを増加させることなく、桟木の中空部を厚くすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明による断熱パネルは、型枠兼用の断熱パネルとして使用する場合を説明したが、リフォーム時の遮音性を向上させる断熱パネルとしても好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による戸境壁用の断熱パネルの断面図である。（構成例Ａ）
【図２】本発明によるスラブ床用の断熱パネルの断面図である。（構成例Ｂ）
【図３】本発明による戸境壁用の断熱パネルの断面図である。（構成例Ｃ）
【図４】本発明によるスラブ床用の断熱パネルの断面図である。（構成例Ｄ）
【図５】図３の正面図である。
【図６】断熱パネルの使用例を示す部分断面図である。
【図７】本発明による断熱パネルの遮音性能を示すグラフである。
【図８】本発明による断熱パネルの製造工程を示す工程図である。
【図９】従来の断熱パネルの正面図である。（Ａ）は戸境壁用の断熱パネル、（Ｂ）はスラブ床用の断熱パネルの正面図である。
【図１０】図９（Ａ）のＤ―Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    発泡ポリスチレン板
２    桟木
４    コンクリート
５    プラスターボード
６    中空部
１０    ガラス繊維シート
１１    微細凹凸部
１２    山谷部
１２ａ    縦方向に伸びる山谷部
１２ｂ    横方向に伸びる山谷部
１３    山
１４    谷
４０    戸境壁
４５    スラブ床
５０ａ、５０ｂ    断熱パネル（従来）
６０    ＲＣ壁の断熱パネルがない場合の遮音性能曲線
６１    構成例Ａの断熱パネルを使用した場合の遮音性能曲線
６２    構成例Ｂの断熱パネルを使用した場合の遮音性能曲線
７０ａ〜７０ｄ    断熱パネル（本発明）
Ｓ１５〜Ｓ１７    各製造工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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