(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機繊維が厚み方向に積層されてマット状に成形された断熱材を真空引きされた樹脂製の包袋内に気密に収納してなる断熱材パックにおいて、前記マット状断熱材は、成形時に無機繊維を圧縮することで形成される波形状の方向が厚み方向と幅方向の中間または厚み方向と長さ方向の中間を向くことで、厚み方向の他に幅方向または長さ方向に伸縮可能となっていることを特徴とする断熱材パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラスウールまたはロックウール等の無機繊維をマット状に成形してなる断熱材を、真空引きされた樹脂製の包袋内に気密に収納してなる断熱材パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では家のリフォームが盛んに行われている。多くのリフォームでは壁を全て剥がさずに一部のみを剥がして形成した小さな開口から、壁の裏側の空間に断熱材を押し込んで空間を埋めて通気を防止することが行われている。この場合、断熱材を袋に入れ空気を抜いて容積を小さくし、充填後に袋に孔を開けて膨らますことも行われている。
【０００３】
上記の用途に適用可能な断熱材として特許文献１及び特許文献２に開示されるものがある。
特許文献１には、圧縮状態の連続気泡発泡体または繊維集成体の表面にポリエチレンフィルムを被覆してなる積層体をプレス法あるいはロール法によって収縮率６０％程度で圧縮し、真空ポンプなどで脱気したものを、充填しようとする空間に挿入施工し、施工後に前記フィルムを開封することにより積層体が空気を吸収して1.４倍に膨張して未充填空間を埋めるようにした方法が提案されている。
【０００４】
特許文献２には、無機繊維マットの圧縮を第１コンベアと第２コンベアの２段階で行なうことにより、樹脂フィルムに内在する空気を排出しやすくすると同時に短辺方向の樹脂フィルム同士の接着を容易にして適度に圧縮し、建築物の柱の間や隙間に充填した後、表皮材に孔を空けて表皮材に空気を入れ、復元させる断熱材の施工方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−０１１３７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２８７１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、連続気泡発泡体及び／または繊維集積体の表面にフィルムを被覆させた積層体をロール法にあるいはプレス法によって圧縮し、更に真空ポンプなどでフィルム袋内の空気を抜く方法で脱気圧縮しているが、プレス法やロール法においても圧縮方法は１方向のみであり、この脱気圧縮した断熱材を外壁と内壁で形成される通気層の空間に充填したとしても、一方向にしか膨張しない。また、連続気泡発泡体はウレタン樹脂を原料とするため、無機繊維に比較して大幅にコストアップになってしまう。
【０００７】
特許文献２には無機繊維断熱材の製造方法に起因する問題がある。即ち、一般的な無機繊維断熱材の製造方法は、高速回転する円筒状回転体内に溶融ガラスを供給し、回転体の側面に形成された小孔から遠心力で紡糸した一次繊維をエア流によって下方に引き伸ばして目標繊維径を有する二次繊維とし、この二次繊維が空中を飛行している間にフェノール樹脂等の接着剤を二次繊維に噴霧し、この二次繊維をキャタピラー状の下部コンベア上に堆積させ、この堆積した二次繊維を下流側の乾燥炉まで搬送し、所定寸法に切断してマット状の断熱材を得るようにしている。このため、断熱材は繊維が厚み方向に積層されたものとなり、厚み方向に容易に伸縮するが、幅方向あるいは長さ方向には伸縮しにくくなる。
【０００８】
例えば、図６（ａ）に示すように、外壁１００、内壁１０１、左右の縦胴縁１０２，１０２間に形成される空間に、断熱材パック１０３を挿入し、その後孔を開けて圧縮状態を解除しても断熱材パック１０３は厚み方向に大きく膨張し左右方向には殆んど膨張しないため、断熱材パック１０３の左右に空間が残ってしまい、その結果空気の流路が残ってしまい十分な断熱効果を発揮できない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため本発明は、無機繊維が厚み方向に積層されてマット状に成形された断熱材に対し、成形時に無機繊維を圧縮することで形成される波形状の方向が厚み方向と幅方向の中間または厚み方向と長さ方向の中間を向くようにし、この状態でマット状断熱材を樹脂製の包袋内に入れ、真空引きして開口部を溶着して断熱材パックとした。上記の構成とすることで、厚み方向の他に幅方向または長さ方向に伸縮可能となる。
【００１０】
ここで、波形状とは、２次元状に展開されるグラスウールの層が積層されて乾燥炉に搬送される際に、搬送方向に圧縮されることで、前記積層体が厚み方向に角度をもった３次元状に配列され、この３次元状に配列されることで搬送方向に沿って形成される模様を指す。つまり搬送方向を長さ方向とすれば幅方向には波形状は形成されない。そして、波形状の方向とは波形をなす模様の頂点と左右の底部の中間点とを結んだ方向をいう。
【００１１】
また上記の断熱材を成形する装置としては、上流側で紡糸された無機繊維を下流側の乾燥炉まで搬送する下部コンベア群と上部コンベア群を備え、上部コンベア群は乾燥炉に向かって下部コンベア群との間隔が徐々に狭くなるように下部コンベア群に対して相対的に傾斜して配置され、更に下部コンベア群及び上部コンベア群を構成するコンベアは下流側のコンベアの搬送速度が上流側のコンベアの搬送速度よりも遅くなるように設定された装置を用いる。
【００１２】
上記の成形装置にあっては、下部コンベア群を構成するコンベアのうち最も上流側のコンベアの速度Ｖ１と、乾燥炉に設けられる乾燥炉コンベアの速度Ｖ９との比（Ｖ１／Ｖ９）を１．４〜２．５の範囲に設定し、且つ前記搬送コンベアの最終段出口の間隔を基準として、前記最終段出口に続く上下の乾燥炉コンベア間隔の比率を１／１．５〜１．０の範囲に設定することが所望の特性の断熱材を得る上で好ましい。
【００１３】
また、無機繊維としてガラス繊維を用いる場合には、１２〜２４ｋｇ／ｍ３の密度が好ましい。密度が小さ過ぎると復元が悪く壁体内の空間を塞ぐことができず、密度が大き過ぎると復元が強すぎて内装材を膨らませてしまう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の断熱材は、厚さ方向だけでなく、幅方向または長さ方向にも収縮できるので、容易に使用したい箇所に挿入することができ、圧縮状態を解除すると断熱材が２方向に膨らむ。これにより壁内寸法に適応して隙間を封隙することができ気流止め効果と断熱効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本願発明の実施例について図に基づいて説明する。図１（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る断熱材パックの圧縮手順を説明した図、図２（ａ）は断熱材の圧縮前の状態を示す斜視図、図２（ｂ）は断熱材の圧縮後の状態を示す斜視図である。
【００１６】
先ず、図１（ａ）に示す厚み方向と幅方向または長さ方向に大きく収縮するマット状断熱材１を用意する。このマット状断熱材１は図２（ａ）に示すように、ガラス繊維２は厚み方向だけでなく長さ方向にも重なるように成形され、その結果、側面に波形状の模様が形成されている。
【００１７】
側面の波形状の方向、即ち、波形をなす模様の頂点と左右の底部の中間点とを結んだ方向は厚み方向と長さ方向の中間を向いており、その結果、断熱材１は厚み方向と長さ方向（または幅方向）の両方向に対して伸縮しやすい構造になっている。厚さ方向に繊維が積層された従来のマット状断熱材を長さ方向（または幅方向）に圧縮しようとすると折れ曲がってしまい均等に圧縮することができない。
【００１８】
次いで、上記のマット状断熱材１を図１（ｂ）に示すように、ポリエチレンなどの樹脂製の包袋３に詰め込む。更に図１（ｂ）に示すように、断熱材１が詰め込まれた包袋３を左右の型４，４間で長さ方向（または幅方向）に圧縮し、更に上方からプレート５を用いて厚み方向に圧縮しつつ、吸引治具６を介して包袋３内の空気を排除する。この際、包袋３内の断熱材１は折れたりしないのは前記した通りである。
【００１９】
包袋３内の空気を略完全に排除したら吸引治具６を素早く包袋３から引き抜き、開口部を熱シールし、図１（ｄ）に示す板状の断熱材パック７を得る。この断熱材パック７を構成する断熱材１は図２（ｂ）に示すように、断熱材１は厚み方向と長さ方向（または幅方向）の両方向に対して伸縮した構造になっている。
【００２０】
図３は圧縮された状態の断熱材パック７を外壁と内壁の間に挿入した状態の断面図であり、外壁１１の内側には通気層１２が設けられ、通気層１２と石膏ボードからなる内壁１３との空間内で且つ通常の製法で得られた断熱材１５の上下に、２方向（厚み方向と長さまたは幅方向）に圧縮された状態の本発明に係る断熱材パック７がセットされている。
【００２１】
尚、前記内壁１３は下端を巾木１６で押さえられ、この巾木１６は床板１７に固定され、この床板１７は、基礎１８の上の土台１９に支えられた根太２０の上に固定されている。一方、前記内壁１３は上端を廻り縁２１で押さえられ、この廻り縁２１は上方の石膏ボードからなる板２２を押さえ、この板２２は廻り縁２１と反対側では野縁で固定されている。
【００２２】
そして、圧縮された状態でセットされた断熱材パック７の包袋３に孔を開ける。すると、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、断熱材パック７は厚み方向と幅方向の両方向に膨張して空間を塞ぐ。
【００２３】
図５は、本発明の断熱材の成形装置の側面図であり、成形装置は上流側で紡糸されたガラス繊維２を下流側の乾燥炉３０まで搬送する下部コンベア群３１と上部コンベア群３２を備え、下部コンベア群３１は複数のコンベア３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを連接して構成され、上部コンベア群３２は複数のコンベア３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを連接して構成される。そして、上部コンベア群３２は乾燥炉３０に向かって下部コンベア群３１との間隔が徐々に狭くなるように下部コンベア群に対して相対的に傾斜して配置され、更に乾燥炉３０の入口にはコンベアローラ３３，３４が配置されている。
【００２４】
下部コンベア群３１及び上部コンベア群３２を構成するコンベアは全て単独で速度調整が可能とされ、本実施例にあっては、下流側のコンベアの搬送速度が上流側のコンベアの搬送速度よりも遅くなるように設定されている。即ち、コンベア３１ａの速度をＶ１，コンベア３２ｂの速度をＶ２，コンベア３１ｂの速度をＶ３，コンベア３２ｃの速度をＶ４，コンベア３１ｃの速度をＶ５，コンベア３２ｄの速度をＶ６，コンベア３１ｄの速度をＶ７，コンベアローラ３３の速度をＶ８，コンベアローラ３４の速度をＶ９とした場合、以下に述べるように速度が設定される。
【００２５】
先ず下部搬送コンベア３１ａの移動速度Ｖ１と下部搬送コンベア３１ｂの移動速度Ｖ３は、
Ｖ１×０．９５≦Ｖ３≦Ｖ１×１．０５
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００２６】
また、上部搬送コンベア３２ｂの移動速度Ｖ２は、下部搬送コンベア３１ｂの移動速度Ｖ３に対して、
Ｖ３×０．６≦Ｖ２≦Ｖ３
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００２７】
更に、ガラス繊維断熱材（原綿）の高さをＨ１とし、上部搬送コンベア３２ｂの入口部と下部搬送コンベア３１ｂの入口部との距離をＨ２とすると、
Ｈ１×０．４＜Ｈ２＜Ｈ１×１．２
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００２８】
コンベア３１ｂ，３２ｂにて搬送されたガラス繊維断熱材（原綿）は、更に圧縮コンベア対３１ｃ，３２ｃによって長手方向に第１回目の圧縮を受ける。ここで、下側に位置する圧縮コンベア３１ｃの移動速度Ｖ５は、前段の圧縮コンベア３１ｂの移動速度Ｖ３及び次段の圧縮コンベア３１ｄの移動速度Ｖ７と相関が高く、
Ｖ７×１．０５≦Ｖ５≦Ｖ３×０．９５
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００２９】
また、上側に位置する圧縮コンベア３２ｃの移動速度Ｖ４は、圧縮コンベア３１ｃの移動速度Ｖ５に対して、
Ｖ５×０．６≦Ｖ４≦Ｖ５
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００３０】
ここで、上部圧縮コンベア３２ｂの入口部と下部圧縮コンベア３１ｂの入口部の距離Ｈ２に対し、前記上部搬送コンベア３２ｂの出口部と下部搬送コンベア３１ｂの出口部の距離をＨ３とすると、
Ｈ３≦Ｈ２
の範囲であり、かつ上部圧縮コンベア３２ｃの入口部と下部圧縮コンベア３１ｃの入口部の距離をＨ４とすると、
Ｈ３≦Ｈ４
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００３１】
コンベア対３１ｂ、３２ｂとコンベア対３１ｃ、３２ｃによって第１回目の長手方向圧縮を受けたガラス繊維断熱材（原綿）は、更にコンベア対３１ｃ、３２ｃとコンベア対３１ｄ、３２ｄによって第２回目の長手方向圧縮を受ける。ここで、下側に位置する圧縮コンベア３１ｄの移動速度Ｖ７は、次段の乾燥炉コンベアローラ３４の移動速度Ｖ９と相関が高く、
Ｖ９×０．９５≦Ｖ７≦Ｖ９×１．０５
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００３２】
また、上側に位置する圧縮コンベア３２ｄの移動速度Ｖ６は、圧縮コンベア３１ｄの移動速度Ｖ７に対して、
Ｖ７×０．６≦Ｖ６≦Ｖ７
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００３３】
ここで、上部圧縮コンベア３２ｄの入口部と下部圧縮コンベア３１ｄの入口部の距離をＨ６とし、前記上部搬送コンベア３２ｃの出口部と下部搬送コンベア３１ｃの出口部の距離をＨ５とすると、
Ｈ５≦Ｈ６
の範囲であり、かつ上部圧縮コンベア３２ｄの出口部と下部圧縮コンベア３１ｄの出口部の距離をＨ７とすると、
Ｈ６＞Ｈ７
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００３４】
上部圧縮コンベア３２ｄと下部圧縮コンベア３１ｄによって第２回目の圧縮を受けたガラス繊維断熱材（原綿）は、更に上部乾燥炉コンベア３３と下部乾燥炉コンベア３４によって乾燥炉へと搬送される。ここで、下側に位置する下部乾燥炉コンベア３４の移動速度Ｖ９は、前記搬送コンベア３１ａの移動速度Ｖ１と相関が高く、
Ｖ１×０．４０≦Ｖ９≦Ｖ１×０．７０      （Ｓ１）
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。
【００３５】
また、上側に位置する上部乾燥炉コンベア３３の移動速度Ｖ８は、上記乾燥炉コンベア３４の移動速度Ｖ９と同じ移動速度とした。
【００３６】
ここで、上部乾燥炉コンベア３３の入口部と下部圧縮コンベア３４の入口部の距離をＨ８とし、前記上部搬送コンベア６の出口部と下部搬送コンベア７の出口部の距離をＨ７とすると、
Ｈ８×１．０≦Ｈ７≦Ｈ８×１．５
の範囲であればライン進行方向における柔軟性と断熱特性が良好であった。つまり、上記の関係は、最終段の搬送コンベアの出口距離が乾燥炉の入口距離に較べて１．０倍から１．５倍の範囲に設定すれば良いことを示している。これを逆に言えば、乾燥炉の入口距離は、最終段の搬送コンベアの出口に較べて１．０から１／１．５の範囲であれば良いことを意味する。
【００３７】
以上のデーターの中で、クリンピング率（Ｖ１／Ｖ９の比率）は前記Ｖ９とＶ７の関係式Ｓ１の全体をＶ１で割ると、
０．４０≦Ｖ９／Ｖ１≦０．７０
となり、この各項の逆数をとると、
１．４≦Ｖ１／Ｖ９≦２．５
となるので、クリンピング率は１．４から２．５が適切な範囲と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る断熱材パックの圧縮手順を説明した図
【図２】（ａ）は断熱材の圧縮前の状態を示す斜視図（ｂ）は断熱材の圧縮後の状態を示す斜視図
【図３】本発明の断熱材を圧縮した状態で外壁と内壁の間に挿入した状態の断面図
【図４】（ａ）は図３の状態から断熱材の圧縮状態を開放した状態の断面図（ｂ）は断熱材の圧縮状態の開放前から開放後に至る容積の変化を説明した平面図
【図５】本発明に係る断熱材の成形装置の側面図
【図６】従来の断熱材の問題点を説明した図
【符号の説明】
【００３９】
１…断熱材、２…ガラス繊維、３…包袋、４…型、５…プレート、６…吸引治具、７…断熱材パック、１１…外壁、１２…通気層、１３…内壁、１５…断熱材ブロック、１６…巾木、１７…床板、１８…基礎、１９…土台、２０…根太、２１…廻り縁、２２…板、３０…乾燥炉、３１…下部コンベア群、３２…上部コンベア群、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ…下部コンベア群を構成するコンベア、３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ…上部コンベア群を構成するコンベア、３３，３４…コンベアローラ。
【図１】
0004707601.tif 000002
【図２】
0004707601.tif 000003
【図３】
0004707601.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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