(57)【要約】【課題】望ましい断熱用パネル又は構造用パネル又は両用パネルが、断熱性能又は構造強度又は両効果が大幅に引き上げられること。パネル単位当りのシート資材量が削減されること。そのパネルの製造加工手間が圧縮されること。これら３テーマが本発明の課題である。【解決手段】  一方向罫線を加工された単葉シートの単純折曲とその部分的固定一体化により、ｙ方向にクサビ状、ｘ方向に直行状として設けられた複数のシリンダーを併列形成されるパネルが自動加工システムにより得られた。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に併行する複数罫線を設けられた単葉シートが反復Ｚ字状に折曲加工され固定一体化されて得られる複層シリンダーパネルにおいて、そのパネル両面に対となる両表面部とそれらをパネル内部で接続する連結部及び接合部から成る複数の単位シリンダーが設けられ、そのパネル面外断面ｙ方向では隣接する各連結部及び接合部を交互に逆方向クサビ状もしくは噛合せ状として設けられると共に隣接する接合部を相互に固定一体化され、またパネル面外断面ｘ方向では表面部と連結部と接合部を直行状として設けられることにより、上記パネル内部には、複数の実質３辺形もしくは同５辺形もしくは同６辺形とされるか各辺形状の適宜組合せとされて設けられた各シリンダーがパネル面外断面方向に二重の空気層つまり複層を形成して設計されることを特徴とした複層シリンダーパネル。
【請求項２】
請求項１に記載の複層シリンダーパネルの面外断面ｙ方向、表面部各辺において、その両端部位を含めパネル面外断面ｘ方向の罫線が１本もしくは３本設けられ、同連結部各辺においてその両端部位を含めパネル面外断面ｘ方向の罫線が２本設けられるかもしくは設けられないことを特徴とした複層シリンダーパネル。
【請求項３】
請求項１・２に記載の複層シリンダーパネルにおいて、両表面部に対して剛性ある各プレート材が積層一体化されて得られることを特徴とした複合型複層シリンダーパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は単葉シート材による複層シリンダーパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】従来例として、実質上複葉のシート材による単層シリンダーパネルなどが知られている。その最大の特徴としてパネルの両表面部とそれらを接続する接合部のみにより形成される複数の単位シリンダーにおいて、パネル面外ｙ方向断面では隣接する接合部を相互に固定一本化設けられ、面外ｘ方向ではその接合部を直行状として設けられることから、本パネル内部に６辺形又は４辺形シリンダーがパネル面外方向に単一の空気層つまり単層を形成して設けられる。これらの単層シリンダーパネルが断熱用資材として用いられる場合そのパネルによる断熱効果は不充分なものとして指摘されてきた。それはパネル内部に形成される６辺状又は４辺状シリンダーが面外方向に単層の断熱空気層として設けられることから、熱対流・熱輻射などの伝熱遮断効果が期待するほどに得られないことをその理由としている。
この他に従来例としてパネル面外方向の各シリンダーが２重の空気層つまり複層として設けられるものがあり、その伝熱遮断効果は向上するもののその複層シリンダー形成のために複葉シートの更なる使用量増大とそのパネル製造加工の手間増大によるコストアップを余儀なくされた。上記とはいささか異なる従来例として、一方向に並列直行するコルゲート状シリンダーパネルに対して、その両面から剛性ある平板プレート２枚をサンドウィッチ状に固定一体化されて形成される複合型コルゲートパネルが構造資材として広く知られ、そのパネル面外の構造強度効果は大きくないと指摘されている。それは資材内のコルゲートパネルがその面外ｘ方向に直行状、面外ｙ方向４正形状の複層シリンダーにより構成されるためコルゲートパネルの面外圧縮と同曲げの両応力が充分に発揮されないからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】望ましい断熱用資材又は構造用資材としてのさらなる効果と低コストを従来型シリンダーパネル以外に求めるのが本発明の課題であり、第１に断熱性能又は構造強度又はその双方が大幅に引き上げられること。第２にパネル単位当たりのシート資材量が削減されること。第３にはそのパネルの製造加工手間が削減されることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】一方向に併行する複数罫線を設けられた単葉シートが反復Ｚ字状に折曲加工され固定一体化されて得られる複層シリンダーパネルにおいて、そのパネル両面に対となる両表面部とそれらをパネル内部で接続する連結部及び接合部から成る複数の単位シリンダーが設けられ、そのパネル面外断面ｙ方向では隣接する各連結部及び接合部を交互に逆方向クサビ状もしくは噛合せ状として設けられると共に隣接する接合部を相互に固定一体化され、またパネル面外断面ｘ方向では表面部と連結部と接合部を直行状として設けられることにより、上記パネル内部には、複数の実質３辺形もしくは同５辺形もしくは同６辺形とされるか各辺形状の適宜組合せとされて設けられた各シリンダーがパネル面外断面方向に二重の空気層つまり複層を形成して設計されることを特徴とした複層シリンダーパネル。
【発明の効果】
【０００５】本発明の複層シリンダーパネルが断熱用建材として利用される場合は、そのシリンダーパネルの両表面部間に逆向きクサビ状又は噛合状の実質上３辺状又は４辺状シリンダーが交互に設けられることを特徴とした本パネルにおいて、各シリンダー内の空気層が一方のパネル表面部に接しながら他方のパネル表面部に接しない様に設けられることから、本パネルを介した熱貫流・伝播を著しく妨げる断熱パネルとして機能する。加えて各シリンダー両端部が閉鎖状として設けられる場合、シリンダー周辺との気流移動を妨げられることにより、断熱効果はさらに向上する。それとともに本パネルは、断面ｙ方向に折りたたみと展開を自在として設けられることにより建築窓周辺などに設けられる水平又は垂直方向に開閉を可能とするスクリーン状断面パネルとしても最適ｙ断熱用建材が得られた。【０００６】本発明のパネルは、単葉シートをＺ字状に単純折曲加工して得られるため、シート材料の使用量が最小限とされること。さらにその単葉シートには、各種シートや金属箔などの複層加工と罫線加工と接着剤などのコーティング加工などが高速ロール上で行われ、その折曲加工と接合部の固定一体化加工が一連の自動機システム内において実施されるため、高度の生産性が可能となりこのことから従来例と比べ大幅なコストカットが実現した。さらに本発明の複層シリンダーパネルが面外に剛性ある単葉シートにより形成され、それが２枚のベニヤ合板などによりサンドウィッチされて設けられる構造用建材として用いられた場合には、剛性ある合板と固定一体化された両表面部をして、面外に剛性ある連結部と接合部により交互にクサビ状の接合形成がされることである。その結果得られた複合型シリンダーパネルは実質上の３辺形シリンダーの並列による理想的な最小限の資材による面外剛性にすぐれた版状トラスが提供されたことになる。このような複合型パネルは、従来の木造軸組などに組込まれ一体化されることにより、その構造強度を大幅に向上させる新たな壁用、床用、屋根用版材としての役割を果たすとともに、前記断熱用材の役割を併せ持ち、さらにまたパネル内の各シリンダーをして外気温・日射温のくみ上げ用気流や空調用気流の通路としての働きを兼ねることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来例１における単層シリンダーＢ１・パネル（Ｂ）の面外ｙ方向（Ｓ２−Ｓ２）断面図。
【図２】従来例２における複層シリンダーＢ２・パネル（Ｂ）の面外ｙ方向断面図。
【図３】従来例１における単層シリンダーＢ１・パネル（Ｂ）の面外ｘ方向（Ｓ１−Ｓ１）断面図。
【図４】従来例１における単層シリンダーＢ１・パネル（Ｂ）の面外ｙ方向折りたたみ断面図。
【図５】従来例２における複層シリンダーＢ２・パネル（Ｂ）の面外ｙ方向折りたたみ断面図。
【図６】従来例３における複合型コルゲートシリンダーＢ３・パネル（Ｂｗ）の面外ｙ方向断面図。
【図７】実施例１における複層シリンダーＡ１・パネル（Ａ）の面外ｙ方向断面図。
【図８】実施例２における複層シリンダーＡ２・パネル（Ａ）の面外ｙ方向断面図。
【図９】実施例３における複層シリンダーＡ３・パネル（Ａ）の面外ｙ方向（Ｓ４−Ｓ４）断面図。
【図１０】実施例４における複層シリンダーＡ４・パネル（Ａ）の面外ｙ方向断面図。
【図１１】実施例５における複層シリンダーＡ５・パネル（Ａ）の面外ｙ方向断面図。
【図１２】実施例６における複層シリンダーＡ６・パネル（Ａ）の面外ｙ方向断面図。
【図１３】実施例３における複層シリンダーＡ３・パネル（Ａ）の面外ｘ方向（Ｓ３−Ｓ３）断面図。
【図１４】実施例３における複層シリンダーＡ３・パネル（Ａ）の面外ｙ方向折りたたみ断面図。
【図１５】実施例１における複層シリンダーＡ１・パネル（Ａｗ）の面外ｙ方向断面図。
【図１６】実施例１における罫線加工済の単葉シート（Ａ０）平面図。
【図１７】実施例１における複層シリンダーＡ１に閉鎖状両端部を設けるためにトリミング加工及び罫線加工されて設けられた単葉シート（Ａ’０）平面図。
【図１８】実施例１における各シリンダーＡ１に閉鎖状両端部を設けられた複層シリンダーＡ１パネル（Ａ’）の部分斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】本発明の実施例においてその最大の特徴は、原則として一方向に併行罫線を複数設けられた単葉シートを単純折曲されて各シリンダーとそのパネルが一体的に形成されることであり、それに対して従来例においてはあらかじめ各シートを単純折曲されて設けられた各シリンダーを、相互に連結一体化されそのパネルが得られるため、その形態形成方法を異にする。本発明の実施例において第二の特徴は、上記の通り一体形成された各シリンダーとその主要構成辺をパネルの表裏両面にまたがることのない様に設けられており、それに対して従来例（単層シリンダー型）では各シリンダーをまたがる様に設けられている。
【０００９】各実施例シリンダーにおいて実質上３辺、４辺、５辺形などの表現がされているが、いずれも幾何学状の概念にとどまらず上記形状と判断されるものの総称であり、各辺の折曲部・接合部などが丸みをもつもの、細面落しとされるもの、各辺が浅い折曲状・湾曲状とされたもの、また各辺上に罫線などの突起部や陥没部を設けられたものも含まれる。
各実施例と各従来例において、各接合部３相互、表面部１と剛性プレートＣの各接近部位が説明図では所定の間隔をもって便宜上表現されているが、実質上は何らかの手段により相互に固定一体化されるものとする。
【００１０】単葉シートの基礎資材として、各種プラスチックシート各種繊維材（有機・無機）シートやそれらシートの積層したもの、プラスチックシコートしたものがあり、またシート物性としては、透明・半透明シート、射熱反射シート、紫外線吸収シートなどを適宜組合わせたもの、その他に木材、金属、ガラス材プレートとを組み合わせたものがあり、本発明に有効である。さらに本パネルの各シリンダーを同一資材とせず、上記各資材の適宜選択による複合シリンダーによるものも有効である。
〈従来例の説明〉
【００１１】図１・３・４の従来例１は、一方向に直行状とした６辺形シリンダーＢ１による単層シリンダーパネル（Ｂ）である。
図１は面外ｙ方向断面のＳ２−Ｓ２断面図であり、図３は面外ｘ方向断面のＳ１−Ｓ１断面図であり、図４は面外ｙ方向折りたたみ断面図であり、再度展開・折りたたみを自在として設けられている。
単体としての本６辺形シリンダーＢ１は、各表面部１の中央に１本、その両端に２本の罫線が設けられ、その上下両表面部１を接続するための接合部３が設けられ、その隣接する両単体シリンダーＢ１は、相互に各接合部３を固定一体化されて単層シリンダーパネルが構成される。
図２・５の従来例２は、一方向に直行状とした２層の６辺状シリンダーＢ２による複層シリンダーパネルである。
上記単層シリンダーパネルの２枚分を合体せられたものであり、各単体とした６辺状シリンダーＢ１が相互に噛合する様に設けられ、片側の表面部２辺を残し他の４辺を接合部３として固定一体化されている。
図５は従来例２の面外ｙ方向折りたたみ断面図である。
図６の従来例３は上記各パネルとは全く異なり、シートのコルゲート加工体を芯材として用いられその両表面部に剛性プレートＣが固定一体化されて設けられる複合型コルゲートパネルであり、その芯材とプレートにより台形状シリンダーＢ３が形成される。
【００１２】上記従来例１・２の最大の特徴は、あらかじめ複葉シートにより設けられた独立型の各単体シリンダーが、もしくは単葉シートを用いて設けられたエンドレスシリンダーを切断された各単体シリンダーが帯状として同一方向に積層され、所定の接合部位のみの固定一体化により形成されて得られることである。
従来例１において６辺形シリンダーＢ１が面外方向に単層とされるため、断熱資材としてパネル面外を貫流する熱エネルギーの遮断効果が不充分であるとされてきた。さらに従来例１・２ともに各シリンダーの両端部を開放されることから、シリンダー内部の設計と外部の気流の交替移動により断熱効果が低下すると指摘されている。
従来例１においてシリンダーＢ１形成のためその資材の重複面積が多く、シートの加工手間が少ないため資材費・加工費の肥大化を無視しがたいものである。
【００１３】従来例２においては、各シリンダーが面外方向に複層とされるため、断熱資材として熱エネルギーの遮断効果は従来例１より大幅に向上する。しかし単体としてあらかじめ形成されるシリンダー本数が増えることから、各単体シリンダーの資材費とその接合部の加工費、さらに各単体シリンダー相互の接合加工費など一連のコストアップを余儀なくされる。
従来例３において、その複合型コルゲートパネルＢｗが構造用資材として用いられた場合、その面外曲げ強度を充分なものとしては得られなかった。さらにコルゲート体Ｂ３と剛性プレートＣの高速固定一体化技術が未開拓とされている。
【実施例】
【００１４】〈資材と形態構成〉
本発明の複層シリンダーパネルは、原則として罫線加工された単葉シートＡ０から得られることを最大の特徴としている。その代表例として図１６が示され、一方向にするとした複数罫線を設けられ、それら罫線の単純折曲と所定部位の固定一体化により形成されて得られる。
図７・８・９・１０・１１・１２に各実施例１・２・３・４・５・６の各シリンダーＡ１Ａ２Ａ３Ａ４Ａ５Ａ６が示され、いずれも表面部１と連結部２と接合部３からなり、隣接する接合部３は相互に固定一体化される。そして実施例５以外は表面部中央とその両端に各罫線４と５が、連結部両端に罫線６が設けられ、実施例５は表面部中央の罫線４のみが設けられる。【００１５】上記実施例１・２・３・４・５では、パネル面外方向から相互に実質上３辺形もしくは４辺形のクサビ状として、実施例６は実質上５辺形もしくは６辺形の噛合せ状として設けられる。
実施例３の複層シリンダーパネルは、その面外ｙ方向断面Ｓ３−Ｓ３が図９に、その面外ｘ方向断面Ｓ４−Ｓ４が図１３に、その面外ｙ方向に折りたたまれた形態が図１４に例示されている。
図１７・１８の実施例７では、実施例３の複層シリンダーパネル（Ａ）の一方向両端部に閉鎖部９、罫線７・８、接着代１０が設けられたものであり、図１７には折曲前の罫線・抜き加工済単葉シートＡ０平面が、図１８には折曲後固定形成された端部の斜視図が示されている。【００１６】図１５の実施例７では、実施例１などの複層シリンダーパネル（Ａ）の両表面部１に対して、面内に剛性あるプレート２枚を固定一体化して得られる複合型シリンダーパネル（Ａｗ）である。図示されていないが、この他に実質上３辺形シリンダーがその接合部３を設けられない完全３辺形シリンダーに置き換えられて形成された複合型シリンダーパネルがあり、これも本発明の実施例（ＡＷ）の変化形として有効である。【００１７】〈作用と効果〉
図７・８・９・１０・１１・１２の実施例１・２・３・４・５・６に示されるシリンダーＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６はいずれもパネル両面にまたがることなく設けられる。つまり各シリンダーは空気層がパネルを貫流・伝播する熱エネルギーを有効に遮断する働きを得た。より詳しくは実施例１・２・３・４・５ではいずれも実質的に３辺形もしくは４辺形シリンダーが設けられ、実施例６では実質的に５辺形もしくは６辺形シリンダーが設けられ、共に断熱効果を充分に得られるが、前者より後者の方が各シリンダーを隔てる連結部２辺長が短いためよりその効果が高い。
窓周辺の開閉型スクリーンとして用いられた場合、実施例２・３・６がその垂直方向展開時に各プリーツ状ひだが均等かつ安定して設けられ、美観上好都合であり、かたや各実施例において不透明又は半透明な資材と透明な資材からなるシリンダーを適宜組合わせて設けたものがあり、いずれも本発明に有効である。【００１８】図１７・１８の実施例７では、各シリンダー両端部に閉鎖部９を設けられことにより、シリンダー内部の空気層が安定保持され、窓周辺の断熱スクリーンとしてその働きが向上し、水平方向の折りたたみ・展開が自在な垂直式スクリーンが実現した。
本発明の各実施例１・２・３・４・５・６において、単葉シートのみの折曲加工により設けられる本パネルは、各シリンダー相互にオーバーラップする接合シート面積と接着剤量を最小限に削減された。
さらにロール巻きの単葉シートは加工用ロール上において、コーティング・罫線づけ、抜きなどの連続加工がされ、その直後に加工済シートが反復Ｚ字状のジグザグ折曲と接合部の高周波などによる接合部接着などの加工処理がされる。
両工程は連続自動システム内で実施される為、全工程の所要時間が充分に短縮されて本パネルは得られた。
上記の通り所用資材量の削減と加工時間の短縮により、本発明の複層シリンダーパネルは低コストの汎用断熱材などとして実現した。【００１９】本発明の実施例７では、面外剛性のある単葉シート（Ａ０）からなる本複層シリンダーＡ１とそのパネル（Ａ）を、ベニヤ合板Ｃなどにより両面から固定一本化して得られる複合型シリンダーパネル（Ａｗ）において、その木造建築用新建材としてその用途が明らかとなった。
この複合型シリンダーパネル（Ａｗ）の最大の構造特性は、その芯材としての複層シリンダーパネル（Ａ）の形態にあり、つまりその芯材を形成する３辺形シリンダーＡ１のクサビ状対向配置こそ力学上理想的な版状トラス構造であり、資材量を最小として強度効果を最大とするものとして知られている。
この複合型シリンダーパネル（Ａｗ）が木造軸組家屋に用いられた場合、各縦架材、各横架材、各斜架材の適宜選択・組合せを相互に連結形成する新型版材としての構造機能を発揮すると共に、パネル内を連通する各シリンダーＡ１の働きにより外気と室内気の断熱機能、そして空調用の送風機能また、外気温熱、太陽軸射熱、地中熱のくみ上げ用の集熱機能などを合わせ持つオールマイティな新建材が得られた。
上記効果とは別に本パネル（Ａｗ）の芯材である複層シリンダーパネル（Ａ）が単葉シート（Ａ０）により得られるため、その所要シート量を削減されるとともに、全自動の加工工程において形成され、さらにその延長工程において合板などが固定一体されて本パネル（Ａｗ）が高速生産されることから、資材コスト・加工コストを大きく圧縮されて得られた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】複合シリンダーパネル（Ａ）、（Ａ’）の用途としては、住宅、オフィス、学校、工場などの窓・壁周辺の断熱スクリーン又はペアグラス式サッシュとの一体型スクリーンとしての開閉利用方法。
輸送機械（自動車、列車、航空機、船舶）の断熱スクリーン又はサッシュとしての開閉利用方法。
農業ハウスの屋根面、壁面周辺の断熱スクリーン又は一体型外面材としての開閉利用方法。
複合型シリンダーパネル（Ａｗ）の用途としては、各種建築施設における壁・床・屋根などの断熱・空調・集熱用パネルを兼ねた版構造材利用方法や各種輸送機械の天井・側壁・ドア・床など各部の高機能パネル部材としての利用方法がある。
【符号の説明】
【００２１】（Ａ０）、（Ａ０’）                  実施例の単葉シート
（Ａ）、（Ａ’）                      実施例の複層シリンダーパネル
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６    実施例のシリンダー
（Ａｗ）（Ａｗ’）                    実施例の複合型シリンダーパネル
（Ｂ）、（Ｂ’）                      従来例の単層及び複層シリンダーパネル
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３                      従来例のシリンダー
（Ｂｗ）                              従来例の複合型コルゲートパネル
１、９                                表面部
２                                    連結部
３                                    接合部（接着代）
４、５、６、７、８、１１              罫線
１０                                  接着代
１２                                  切り取り部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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