JPH0645524Y2 - 建築用パネル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内面側に熱交換手段を設けることによって機
能性を付与した建築用パネルに関する。

〔従来の技術〕

従来の建築用パネルとりわけ外壁を構成するパネルには
断熱性能や通気性能を与えたりしているが、外側に位置
する外壁ボード内面側には該パネルを補強するための支
柱が設けられているものの、この支柱間の空間が該パネ
ルの梱包並びに搬送途上無駄な空間となると同時に建築
物におけるデッドスペースともなって問題となってお
り、このスペースを利用してパネルに機能性を付与する
ことが望まれている。

本考案は従来のこのような建築用パネルの内面側に熱交
換手段を設けて機能性を付与せんとするものであって、
特に準不燃性を有する断熱芯材を主体として構成される
パネルにあっては断熱性能並びに気密性能を向上せし
め、もって熱交換機能が有効に発揮されるようにせんと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る建築用パネルは上記の目的を達成するため
に、断熱材にて作成した外壁ボードの内面側に補強用の
支柱を設け、該支柱の表面に表面板を設けて前記外壁ボ
ードとの間に閉鎖空間を設けるとともに、外壁ボードに
設けた室外側空気取入口から前記閉鎖空間を通って表面
板に設けた室内側空気放出口に連通して外気を室内へ取
入れる通気路と、表面板に設けた室内側空気取入口から
前記閉鎖空間を通って外壁ボードに設けた室外側空気放
出口に連通して室内側の空気を室外へ放出する通気路と
を設け、前記閉鎖空間内にある両通気路間に熱交換手段
を設けてなるものである。

〔作用〕

上記のような本考案に係る建築用パネルでは、外壁ボー
ドの室外側空気取入口からパネル内の閉鎖空間を通って
表面板の室内側空気放出口に連通する通気路により外気
を室内へ取入れると同時に、表面板の室内側空気取入口
からパネル内の閉鎖空間を通って外壁ボードの室外側空
気放出口に連通する通気路により室内側の空気を室外へ
放出することで室内の空気が外気と換気されるが、この
換気の際、室内側から室外に放出される空気と室外から
室内側に取入られる空気とがパネル内の閉鎖空間に設け
られた熱交換手段により熱交換されることで、室内の温
度調整を行いながらの換気を可能とする。

〔実施例〕

本考案にかかる建築用パネルの詳細を更に図示した実施
例にもとづき説明する。

第１図にはこのような建築用パネルの説明用斜視図を示
しており、図中１として示されるのが外側に位置する外
壁ボード、図中２として示されるのがパネル内面側の両
側又は適宜な位置に配した支柱であって、この支柱２は
例えばＣ型鋼をその溝が互いに相対面する方向に向けて
立設して外壁ボード１に対する補強構造を与えると同時
に外壁ボード１が複数層でなるときにはこれを固定する
部材ともなっている。

又、外壁ボード１は第３図並びに第４図に断面図として
示されるように、内面側における一表面を除いた他の表
面に例えばセメント又はモルタル中にグラスファイバー
及び／又はガラスクロス等の無機繊維補強材を混入して
なる無機材を主成分とする表面材３が位置しており、そ
の内部には無機充填材を含有する塩化ビニル系樹脂又は
塩素化塩化ビニル系樹脂を主成分とする発泡体からなる
準不燃性を有する断熱芯材４、又は通常の発泡合成樹脂
体や耐熱性発泡合成樹脂体からなる断熱芯材４が配され
ている。

この断熱芯材４としては、特に準不燃性を有するものを
用いるのが好ましい態様といえる。

前記した表面材３は、この建築用パネルを非耐力壁とし
て用いた場合に、その表面側に火炎が接したときにおい
て該壁の表面自体に有害な変形、破損、脱落等の変化を
生じさせないための役割を持つものであって、この断熱
芯材４の外側に位置している。

そして、この表面材３は前記したようにセメントを主成
分とするものが好ましく、とりわけセメント又はモルタ
ル中にグラスファイバー、ガラスクロス、スチールファ
イバーやカーボンファイバー等の無機繊維補強材を混入
せしめたものが好ましい。

又、これらの製造方式が例えば前記断熱芯材４表面に対
して湿式即ち工場或いは建築現場でこれら材料を混合し
て積層塗布する等の作業によって、断熱心材４の大きさ
や形状にかかわらず形成しうる方式の素材、例えばガラ
ス繊維強化セメントモルタルに更にガラスクロスを混入
させたもの、又はこのガラスクロスに代えてスチールフ
ァイバーやカーボンファイバーを混入させたもので、厚
みが6mm以上のもの等の採用がのぞまれる。

更に、表面材３は酢酸ビニルを合成樹脂として混入した
樹脂モルタルにガラスクロスを埋設して厚み6mm以上に
設定したものを用いることも可能である。

断熱芯材４の外面側にこのようなセメントを主成分と
し、無機繊維補強材を混入せしめた表面材３を配するこ
とにより、火炎による変形等を防止し、しかも内部の断
熱芯材４で断熱性能を付与するものである。

又、図示した断熱芯材４は準不燃材又は不燃材を用いる
ものであるが、準不燃材としては木毛セメント板、フェ
ノールフォーム等が考慮され、不燃材としてはグラスウ
ールやロックウール等従来も知られている各種不燃材が
採用されうる。

ここで、準不燃材は昭和59建設省告示第1372号で、不燃
材は昭45建設省告示第1728号でそれぞれ規定されてい
る。

とりわけ、本考案で断熱芯材４に好ましい準不燃材とし
ては次に説明する無機充填材を含有する塩化ビニル系樹
脂又は塩素化塩化ビニル系樹脂を主成分とする発泡体を
採用することが断熱性を有し、しかも非耐力壁が建築基
準法で定める耐火１時間以上に合格するためには好まし
い例として考慮される。

ここで、準不燃材に用いる塩化ビニル系樹脂（以下、PV
Cと称す）としては、塩化ビニル単独重合体、塩化ビニ
ルを50重量％以上含有する共重合体類をはじめ、PVCと
相溶性を有するブレンド用樹脂、例えば塩素化塩化ビニ
ル樹脂、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体等の少なくとも１種との混合物であり、該混合物
中のブレンド用樹脂の量が50重量％以下であるものをも
含む概念である。

PVCは平均重合度が低すぎるとえられる発泡体の物性が
不充分となる場合があり、一方平均重合度があまりに大
きいものでは工業的に製造することが困難となるので、
平均重合度300〜5000、好ましくは500〜4000のものが用
いられる。

又、PVCの粒子径については本考案においては特に限定
はなく、通常用いられる範囲内のものならどのようなも
のであってもよい。

一方、本考案の準不燃材に用いる塩素化塩化ビニル系樹
脂（以下、CPVCと称す）とは、前記PVCを塩素化した樹
脂のみならず、このPVCと相溶性を有するブレンド用樹
脂、例えば塩化ビニル樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂等
の少なくとも１種との混合物で、該混合物中のブレンド
用樹脂の量が50重量％以下であるものをも含む概念であ
る。

塩素化される塩化ビニル系樹脂としては、前記したよう
にPVCの他、塩化ビニル系共重合体であって、塩化ビニ
ルを50重量％以上含有する共重合体を使用することもで
きる。

そして、塩素化の方法は従来公知の何れの方法によって
もよく、例えば紫外線照射下での光塩素化法等が好適に
用いられる。

CPVCは平均重合度が低すぎるとえられる発泡体の物性が
低いことがあり、一方平均重合度があまりに大きいもの
では工業的に製造することが困難となるので、平均重合
度が300〜5000のもの、好ましくは1000〜3000のものが
適当である。

又、塩素含有率は57〜75％のものが適当である。

これは、発泡体中のCPVC量を一定としたときには、塩素
含有率が大きくなるほど燃焼時の発熱量及び発煙量が低
下し、燃焼時の発熱量及び発煙量を一定値以下とする場
合には、塩素含有量が大きくなるほど発泡体中のCPVC量
を増やすことができて発泡体の物性が向上するため、塩
素含有率57％以上のものを用いるのが好ましい。

一方、塩素含有率が75％をこえるものは工業的に製造す
ることが困難である。

塩化ビニル系樹脂又は塩素化塩化ビニル系樹脂中に含有
される無機充填材としての無機繊維材としては、岩綿、
ガラス繊維、セラミック繊維、鉱滓綿、石英繊維、炭素
繊維、ホウ素繊維、アルミナ繊維、金属繊維、セラミッ
クホイスカー、金属ホイスカー、石綿等があげられる
が、そのうち価格や入手しやすさの観点等から岩綿、ガ
ラス繊維、セラミック繊維、石綿が好ましい。

更に、そのうちでも岩綿が実用的で好ましい。

又、その平均繊維長は10μｍ〜50mmのものが用いられる
が、発泡体への充填効果は長いものほど大であり、一方
充填しやすさは短いものほど大であるので、好ましくは
20μｍ〜20mm、更に好ましくは100μｍ〜10mmのものが
用いられる。

無機繊維材の量は芯材として要求される特性に応じて、
PVC100重量部に対して５〜200重量部使用され、更に好
ましくは10〜100重量部である。

断熱芯材４中に無機繊維材と併用又は単独で用いられる
無機充填材としての無機粒状物としては、平均粒子径0.
01〜0.03μｍ程度のものが採用され、その種類には特に
制限はないが、価格や入手しやすさの観点等からタル
ク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグ
ネシウム、ベントナイト、クレー等が好ましい。

又、シラスバルーン等の中空体を用いることもできる。

無機粒状物の量は発泡させやすさや最終製品である断熱
芯材４の使用目的等に応じて、PVC100重量部に対して５
〜1000重量部、好ましくは10〜500重量部の範囲内で用
いられる。

無機繊維材と無機粒状物とを比較すると、無機繊維材の
方が高温下に曝したときの寸法保持率がはるかに良好で
ある。

これは、無機繊維材は発泡体中で相互にからまってネッ
トワークを形成するため、優れた形状安定性を有するも
のと推定される。

一方、無機粒状物は無機繊維材よりも効果は小さいが寸
法保持効果を有し、併せてセルを均一微細にする効果を
有する。

前記した無機充填材は単独で用いてもよく、又２種以上
を併用してもよい。

本考案の断熱芯材４に用いられるPVC発泡体又はCPVC発
泡体は特願昭61-184685号明細書や特願昭61-289586号明
細書等に開示されているプレス発泡法、特開昭57-16543
0号公報等に開示されている押出発泡法や特願昭62-2867
6号明細書に開示された溶剤をビーズ中に存在させて諸
特性を大幅に改善させるビーズ発泡法等によって製造さ
れる。

断熱芯材４に使用する耐熱性発泡合成樹脂としては、例
えばアルファメチルスチレンを含有するヒートマックス
（鐘淵化学工業（株）製、商品名）、スチレンと無水マ
レイン酸の共重合体であるダイラーク（積水化成品工業
（株）製、商品名）、ヒートポール（油化バーディッシ
ェ（株）製、商品名）等の耐熱性発泡ポリスチレン、又
発泡合成樹脂としては、例えばカネライトフォーム又は
カネパールＦ（鐘淵化学工業（株）、商品名）、エスレ
ンビーズＦ（積水化成品工業（株）製、商品名）、スチ
ロポールJF（油化バーディッシェ（株）製、商品名）、
ハイビーズＦ（日立化成工業（株）製、商品名）等の自
己消化性発泡ポリスチレン等の発泡ポリスチレン、発泡
ポリエチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタ
ン、発泡ポリ塩化ビニル等があげられる。

これらのうちでは耐熱性に秀れた前記耐熱性発泡ポリス
チレンを好適に使用しうるが、特に特開昭60-203612号
公報に開示されたアルフアメチルスチレン10〜80重量
％、アクリロニトリル５〜50重量％、更にスチレン、ク
ロルスチレン、パラメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレ
ン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルから選
ばれた１種又は２種以上の化合物０〜70重量％の使用割
合にある単量体を用いて、次式で表される有機過酸化物 を開始剤として、重合温度80〜120℃で懸濁重合又は塊
状重合により共重合させてなる共重合体、例えば前記ヒ
ートマックスは断熱性、吸水性及び耐熱性に秀れ、しか
も良好な機械的強度を有するので好適に使用しうる。

このような表面材３並びに断熱芯材４に加えて、その内
面側には熱並びに衝撃に対する緩衝効果を有し、しかも
準不燃性又はそれと同等以上の不燃性を有する板材５、
例えば石綿スレート板、石綿パーライト板や繊維補強セ
メント板等が積層され、これらを互いにボルト締めした
り、又は接着等したりすることで１枚の外壁ボード１を
構成しているのである。

尚、表面材３は断熱芯材４や板材５の側端まで外被する
構造がその耐火性付与のためにのぞまれる。

次に、こうした外壁ボード１の両側縦方向には前記した
ようにＣ型鋼がその溝を互いに相対面する方向に向けて
設けられているが、この状態は特に第２図の分解斜視図
によって理解される。

従来の建築用パネルでは、このＣ型鋼等を採用した支柱
2,2間がデッドスペースとして有効に用いられていなか
ったのを、本考案ではこのスペースに図示したように熱
交換手段を設けて機能性を付与してなるものである。

第１図並びに第２図に示されるように、これらの手段の
うち図中６として示す熱交換手段を両支柱2,2間に設け
ているが、この熱交換手段６は室内側から室外側へ放出
する空気の通気路と室外側から室内側へ空気を取入れる
通気路を互いに交差させ、この交差部分において熱交換
することで温度調整並びに省エネルギーの具体化をせん
とするものである。

即ち、図示した熱交換手段６は紙製、金属製、合成樹脂
製等の熱伝導材料製の波板をその溝６′が互いに直交方
向に交差した状態で積層配置したものであって、上下方
向と横方向に互いに別通気路として通気する形式となっ
ている。

そして、この熱交換手段６は前記した外壁ボード１両側
のＣ型鋼間に上下並びに両側に空間を残して内装できる
大きさ関係としている。

この熱交換手段６を支持する部材は図中７として示す取
付部材であって、この取付部材７は支柱２としてのＣ型
鋼の溝内に両側端を内装してスポット溶接等で固定され
ている。

図示した取付部材７は両端に上又は下方向へ開放した状
態で側端取付片８を遮断片９両側に立起して設け、この
遮断片９間に通気孔10を有する押え板11を介在させると
ともに、押え板11下面又は上面には前記熱交換手段６を
支持し、しかも通気孔10と熱交換手段６の波板の溝６′
端とが互いに連通するような間隔をあけ、且つ上下から
該熱交換手段６を支持するための突片12を設けている。

又、押え板11両側の下面又は上面に立設した部材は熱交
換手段６が側方へ移動するのを防止するための側片13で
ある。

この取付部材７で熱交換手段６の上下を支持した状態
で、その側端を支柱２にスポット溶接等して取付けるこ
とによって、取付部材７の上下には上方空間14と下方空
間15が設けられ、且つ熱交換手段６側方には側方空間1
6,17が設けられてなり、上下方空間14,15と側方空間16,
17とは取付部材７の遮断片9,9によって互いに遮断され
た状態となる。

即ち、熱交換手段６の溝６′を介して上下方空間14,15
と両側の側方空間16,17とは互いに直交状態の通気路を
構成している。

そして、この支柱２並びに熱交換手段６表面と上下端に
は、これらを閉止するための表面板19並びに上板20,下
板21を設けて内部を閉鎖空間とすると同時に表面板19の
上部の上方空間14に対面する部位には室内側空気放出口
22を設けており、又図中右側の側方空間17上部には室内
側空気取入口23を設け、更に外壁ボード１下部の前記下
方空間15と対面する部位には室外側空気取入口24を設
け、又図中左側の側方空間16下部には室外側空気放出口
25を設けている。

尚、図中26,26は室内側空気放出口22の内部と室外側空
気放出口25内部に設けたファンである。

これらのファン26,26は通気路の他の適所に設けること
も可能である。

而して、第１〜４図で示した建築用パネルは各ファン2
6,26を回転させることにより、室内側の空気は図中右側
の側方空間17上部に設けた室内側空気取入口23から室内
の暖かい空気がパネル内に取入れられ、この空気は熱交
換手段６の横溝６′を通って図中左側の側方空間16に至
り、側方空間16下部に設けた室外側空気放出口25からフ
ァン26によって放出されるとともに、下部の室外側空気
取入口24から外気が取入れられ、この空気は下部の取付
部材７の通気孔10から前記熱交換手段６の縦溝６′内に
導入され、横溝６′を通過する室内の暖かい空気と熱交
換をしながら上方へ移動し、上部の取付部材７における
通気孔10を通過して上方空間14に至り、室内側空気放出
口22から室内へ放出されるものである。

室内の暖かい空気は上部の室内側空気取入口23から取入
れられるから、その取入れは容易であって、しかも暖か
い空気は該パネル内において熱交換手段６下部の室外側
空気放出口25側へ下動するときに、下部の室外側空気取
入口24から取入れられて熱交換手段６の下部から上部に
向けて上動する冷たい外気と熱交換し、この冷たい外気
を次第に温度上昇させることで円滑に上動させて室内側
空気放出口22から放出させるものである。

又、熱交換によって温度降下した室内側の空気は図中左
側の側方空間16から下方へ下降しやすく、ファン26によ
る室外への放出が容易となる。

尚、下方空間15内にフィルター材料27を充填してフィル
ター手段を設けることによって、外気を室内に導入する
ときの除塵をすることができる。

次に、第５図（イ）（ロ）に示す第２実施例は本建築用
パネルの内面側に（ロ）に示すような熱交換手段、即ち
互いに熱伝導可能な隔壁28で区画された多数の熱交換路
29を設けるとともに、天壁30と底壁31は山形に形成し、
底壁31には室外側と室内側から空気をそれぞれ取入れる
ために熱交換路29が室外側と室内側に向けて交互に開口
するように取入用開口32を設け、天壁30には底壁31の取
入用開口32と反対側に位置して放出用開口33を設けたも
ので、この熱交換手段６は上下に設けた支壁34,34によ
り支持され、上部の支壁34に設けたファン39,39によっ
て空気の移動をさせるものである。

第６図に示したものは本建築用パネルの第３実施例であ
り、このパネルは図示したように外側に外壁ボード１が
設けられ、その内面側には熱交換手段６が設けられてな
る一体的なパネルである。

ここで、図中40が冷温水コイル、41がファンであり、又
42は下部に設けた室外側の空気取入口、43は室内側に設
けた空気取入口であって、両取入口42,43間には空気が
互いに通過しないよう遮閉案内板44を設けている。

又、図中45はパネルの上部に設けた室外側の空気放出
口、46は室内側の空気放出口、47は室外側の空気放出口
45上部に設けた空気案内片である。

尚、48は窓、49は上方の壁部材である。

このような第３実施例の建築用パネルにあっては、冷温
水コイル40に冷温水を通過させ、且つファン41を回転さ
せることで、室内側の空気と室外側の空気を本パネル内
に取入れて冷温水コイル40によって熱交換をし、その一
部は室内へ還流させると同時に一部は空気案内板47を介
して室外側の空気放出口45へ案内して放出するものであ
る。

〔考案の効果〕

以上のようになる本考案にかかる建築用パネルにあって
は、外壁ボードの室外側空気取入口からパネル内の閉鎖
空間を通って表面板の室内側空気放出口に連通する通気
路により外気を室内へ取入れると同時に、表面板の室内
側空気取入口からパネル内の閉鎖空間を通って外壁ボー
ドの室外側空気放出口に連通する通気路により室内側の
空気を室外へ放出することで室内の空気を換気する際
に、室外に放出される空気と室内側に取入られる空気と
がパネル内の閉鎖空間に設けられた熱交換手段により熱
交換されることで室内の温度調整を行いながらの換気機
能を有してなり、室内へ取入れられる外気と室外へ放出
される空気とを断熱材にて作成した外壁ボードの内面側
のパネル内閉鎖空間内において熱交換してなるので、外
気温に影響されることなく効率よく熱交換が行われ、且
つ、断熱材にて作成した外壁ボードの断熱性能とこの熱
交換手段による熱交換機能との相乗作用によって極めて
断熱性能に優れたパネルとしてなる。また、前記熱交換
手段は外壁ボードと該外壁ボードの内面側に設けた補強
用支柱表面の表面板との間の閉鎖空間に設けてなるの
で、これらの部材は互いに一枚のパネル状態として工場
生産或は現場構築できるだけでなく、これを建築用の側
壁パネル等に使用すればパネル内面側の支柱間に存在し
ていたデッドスペースをなくすこともでき、しかも室内
のエアーコンディション等の機能をこのパネル内に組み
込んで建築上の美観もよく、又広いパネル内面側を室内
の環境設定のための空間として利用できるのである。

更に、外壁ボードとして内部に断熱芯材を位置づけ、そ
の内面側における一表面を除いた他の表面を表面材で覆
うとともに、前記内面側における一表面を板材で覆った
ものを利用すれば、断熱性能が高くなるばかりでなく、
種々の材料のなかから表面材を選択することができるの
で意匠上秀れたものをえることも可能であり、しかも軽
量で取扱いが容易になる。

又、こうした積層状態にして一体化した外壁ボードでは
断熱性能や気密性能が高まるため、熱交換機能やフィル
ター機能がより一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる建築用パネルの説明用斜視図、
第２図はその分解状態の部品配置説明図、第３図は第１
図の縦断面説明図、第４図は第１図の横断面説明図、第
５図（イ）は第２実施例を示す縦断面説明図、第５図
（ロ）は第２実施例の熱交換手段を示す説明用斜視図、
第６図は第３実施例を示す縦断面説明図である。 1:外壁ボード、2:支柱、3:表面材、4:断熱芯材、5:板
材、6:熱交換手段、7:取付部材、8:側端取付片、9:遮断
片、10:通気孔、11:押え板、12:突片、13:側片、14:上
方空間、15:下方空間、16:側方空間、17:側方空間、19:
表面板、20:上板、21:下板、22:室内側空気放出口、23:
室内側空気取入口、24:室外側空気取入口、25:室外側空
気放出口、26:ファン、27:フィルター材料、28:隔壁、2
9:熱交換路、30:天壁、31:底壁、32:取入用開口、33:放
出用開口、34:支壁、39:ファン、40:冷温水コイル、41:
ファン、42:空気取入口、43:空気取入口、44:遮閉案内
板、45:空気放出口、46:空気放出口、47:空気案内片、4
8:窓、49:壁部材。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱材にて作成した外壁ボードの内面側に
   補強用の支柱を設け、該支柱の表面に表面板を設けて前
   記外壁ボードとの間に閉鎖空間を設けるとともに、外壁
   ボードに設けた室外側空気取入口から前記閉鎖空間を通
   って表面板に設けた室内側空気放出口に連通して外気を
   室内へ取入れる通気路と、表面板に設けた室内側空気取
   入口から前記閉鎖空間を通って外壁ボードに設けた室外
   側空気放出口に連通して室内側の空気を室外へ放出する
   通気路とを設け、前記閉鎖空間内にある両通気路間に熱
   交換手段を設けてなる建築用パネル。
2. 【請求項２】外壁ボードが板状の断熱芯材と該断熱芯材
   の内面側における一表面を除いた他の表面を覆う表面材
   と前記断熱芯材の内面側における一表面を覆う板材とで
   構成される実用新案登録請求の範囲第１項記載の建築用
   パネル。
3. 【請求項３】表面材が無機繊維補強材により補強された
   セメント又はモルタルを主としたものである実用新案登
   録請求の範囲第２項記載の建築用パネル。
4. 【請求項４】断熱芯材が無機充填材を含有する塩化ビニ
   ル系樹脂又は塩素化塩化ビニル系樹脂を主成分とする発
   泡体からなり、準不燃性を有してなる実用新案登録請求
   の範囲第２項又は第３項記載の建築用パネル。
5. 【請求項５】断熱芯材が発泡合成樹脂体又は耐熱性発泡
   合成樹脂体である実用新案登録請求の範囲第２項又は第
   ３項記載の建築用パネル。
6. 【請求項６】板材が準不燃性又はそれと同等以上の不燃
   性を有したものである実用新案登録請求の範囲第２項又
   は第３項又は第４項又は第５項記載の建築用パネル。