説明

屋根用断熱材

【課題】屋根の断熱性能を向上させつつ結露を防ぐことができる屋根用断熱材を提供する。
【解決手段】組み込み時に両垂木の対向側面と所定の圧力で両側面が当接するように横寸法が決定された嵌合部25と、この嵌合部25と野路板との間に通気洞を形成するための一対の折り返し部27とからなり、上記各折り返し部27が、上記嵌合部25の上面シート21を延長して形成された延長シート部28aと、当該延長シート部28aの内面に接着された断熱層23を利用して形成された延長断熱層部28bとからなり、その延長シート部28aが上面シート21との境界部分Bを中心として折り返されて当該上面シート21と当接するように固定されてなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、住宅の屋根用断熱材に関する。
【背景技術】
【0002】
図12〜図14に、一般の木造住宅の屋根構造を示す。図12において、50は垂木、70は野地板である。複数本の垂木50は、住宅の軒から棟に亘って伸延するように配設されており、野地板70はこれらの垂木50上に設けられる。そして、野地板70上にルーフィングおよび瓦等の屋根材74が施工される。なお、75は棟換気孔である。
【0003】
現今の木造住宅においては、住環境上・屋根耐久性の向上の観点から、屋根構造に通気性および断熱性を付与することが望まれている。そのため、図13および図14に示すように、隣接する垂木(50,50)間には発泡ポリスチレン板等の断熱材60が設けられるとともに、断熱による結露等を防止するために、当該断熱材60の上面と野地板70との間には通気用の空洞(通気洞)65が形成されている(例えば、特許文献1、2参照)。
【0004】
この空洞65(通気洞)は軒から棟へ貫通され、当該通気洞(65)を空気が流通する。なお、断熱材60は、その弾性復元力を利用して隣接する垂木(50,50)間に嵌合されている。
【特許文献1】特開平9−144156号公報
【特許文献2】特開2005−105532号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上記した特許文献1,2に代表される屋根構造では、経年変化によって断熱材60の弾性が弱まると、垂木50と断熱材60との間に隙間が生じて、当該隙間に結露水が溜まって垂木50等の屋根部材を腐朽させて屋根全体の構造強度を減少させるとともに、断熱性能が低下する。また、上記したように断熱材60に通気洞(65)形成用の溝を形成することは、断熱性能を低下させるとともに、その加工に手間が掛かる。
【0006】
一般に、屋根用の断熱材(60)は、サンドイッチ構造とされている。すなわち、屋根用断熱材(60)は、図15に示すように、上型81と下型82とからなる型80内に上面シート61および下面シート62を平行に対向配置し、当該両シート(61,62)間に配設された注入口83からポリスチレン等の発泡プラスチックを注入して発泡させて断熱層(63)を形成することによって製造(例えば、特開2000−271944)されるが、この製造段階で上記溝を形成するには特殊な上型81を用意しなければならず、加工費が増大するとともに手間が掛かることになる。また、別方法として、断熱材60を、その両シート(61,62)が平坦になるように作った後に当該平坦な上面シート61の中央部分を除去して溝を形成することも考えられるが、かかる加工方法では断熱性能・耐久性の減少を招くことになる。
本発明の目的は、屋根の断熱性能を向上させつつ結露を防ぐことができる屋根用断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、平行配置された一方シートおよび他方シートと、両シート間に配置され当該各シートの内面と接着した発泡プラスチック製の断熱層とからなり、野路板との間に通気洞が形成されるように隣り合う垂木の対向側面の間に組み込まれる屋根用断熱材において、組み込み時に前記両垂木の対向側面と所定の圧力で両側面が当接するように横寸法が決定された嵌合部と、この嵌合部と前記野路板との間に通気洞を形成するための一対の折り返し部とからなり、上記各折り返し部が、上記嵌合部の一方シートを横方向に延長して形成された延長シート部と、当該延長シート部の内面に接着された前記断熱層を利用して形成された延長断熱層部とからなり、その延長シート部が前記一方シートとの境界部分を中心として折り返されて当該一方シートと当接するように固定されてなることを特徴とするものである。
【0008】
上記請求項1の発明では、隣接する垂木間に本発明に係る断熱材の嵌合部が嵌め入れられると、断熱材の両折り返し部、嵌合部の一方シートおよび野地板に囲まれた空き空間が形成される。この空き空間の軒側および棟側は開口されている。したがって、かかる空き空間は空気が流通する洞(すなわち通気洞)となる。この通気洞によって屋根に使用される部材に生じる温度差が緩和されるとともに、換気の役割を果たし、その結果として結露が有効に防止される。
【0009】
ここで、断熱材は、平行配置された両シートに発泡プラスチック製の断熱層が挟まれているサンドイッチ構造のものが一般的であるが、従来例(図13,14)では上面シートの中央部分を除去して溝を設けなければ上記したような通気洞は形成することができず断熱性能が低下してしまうが、本発明では、厚さを減ずることなく、むしろ折り返し部の分だけ断熱層の厚さを増す状態で通気洞を形成することができる。そのため、断熱性能を有効に増すことができる。
また、嵌合部のみならず、両折り返し部も断熱層を有していてその弾性力で垂木を押圧するので、当該垂木との間に隙間が生じるのが一段と有効に防止される。
【0010】
また、仮に何らかの理由で、通気洞の一部(例えば、野地板の下面)で結露が発生して当該結露水が嵌合部の一方シートと折り返し部との間に入り込んできたとしても、当該折り返し部の延長シート部は一方シートを延長して形成されているので切れ目はなく、当該垂木に浸入することはない。
また、請求項2の発明は、前記延長断熱層部が、前記野路板と所定の圧力をもって当接するように高さ寸法が決定されている請求項1記載の屋根用断熱材である。
【0011】
上記請求項2の発明では、請求項1の発明と同様な作用を奏する他、上記したように本発明に係る断熱材は隣接する垂木間に嵌合される際に横方向に押し縮められて外向きの弾性復元力が働きやすい状態で嵌合されるのであるが、さらに両折り返し部が野地板によって所定の圧力で鉛直下方向に押し縮められる。そのため、両折り返し部にもポアソン比に応じた外向きの横方向の弾性復元力が発生する。そのため、嵌合部の両側面と両折り返し部は、両垂木の側面と強く密着され隙間は生じない。したがって、断熱材(嵌合部、両折り返し部)の弾性が経年変化等によって低下しても、当該断熱材と垂木との当接箇所に隙間は生ぜず結露の発生が一段と有効に防止される。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、両シート間に断熱層が挟みこまれたサンドイッチ構造の断熱材において、屋根構築時に隣接する両垂木間に嵌め込まれる嵌合部と、当該嵌合部の一方シートを横方向に延長して形成された延長シート部と、当該延長シート部の内面に接着された断熱層を利用して形成された延長断熱層部とからなり、その延長シート部が一方シートとの境界部分を中心として折り返されて当該一方シートと当接するように固定された構成とされているので、両垂木間に嵌合部が嵌め入れられると、断熱材の両折り返し部、嵌合部の一方シートおよび野地板に囲まれた空き空間(通気洞)が形成され、この通気洞によって屋根に使用される部材に生じる温度差が緩和されるとともに、良好に換気される。また、通気洞を形成するために、多用される断熱材(サンドイッチ構造の断熱材)の断熱層の一部を除去して溝を形成する必要がなく、そのため断熱性能を低下させない。むしろ、本発明では、折り返し部の分だけ断熱層の厚さを増す状態で通気洞を形成することができる。そのため、断熱性能を向上させることができる。また、嵌合部のみならず、両折り返し部も断熱層を有していてその弾性力で両垂木を押圧するので、当該両垂木との間に隙間が生じるのが一段と有効に防止される。その結果、屋根の断熱性能を向上させつつ結露を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明に係る屋根用断熱材が使用される住宅の屋根構造は、図11に示すように、当該住宅の軒から棟に亘って伸延するように配設された複数本の垂木10と、隣接する垂木(10,10)間に嵌合された断熱材20と、各垂木10上に設けられた野地板40とを有し、図1に示すように、断熱材20が両垂木(10,10)間に嵌合されると通気洞形成用突起(27)が出現する構成とされている。なお、図11に示すように、野地板40上にはルーフィングおよび瓦等の屋根材45が施工される。なお、75は棟換気孔である。
【0014】
この実施形態では、各垂木10は、図2および図5に示すように、縦断面逆Tの字形状とされている。すなわち、各垂木10は、その縦断面が長方形の長方形部11と、この長方形部11の下方にあって当該長方形部11よりも幅広の鍔部15とからなる。ここで、垂木10の第1高さ(すなわち、図10に示す鍔部15の底面16から長方形部11の上面13までの長さ)H1、第2高さ(鍔部15の上面17から長方形部11の上面13までの長さ)H2などは、屋根の大きさ等をもとに算出される。同様に、垂木10の縦方向長さ(図5で軒側端面19aから棟側端面19bの長さ)も屋根の大きさ等をもとに算出される。
【0015】
次に、屋根用断熱材20は、素材的には、図1に示すように、上面シート21、下面シート22および両シート(21,22)に挟まれた断熱層23とからなる。上面シート21は、任意の部位で折り曲げ可能で防水性に富んだ薄板状プラスチック製とされており、下面シート22とは平行に対向配置されている。なお、下面シート22も上面シート21と同様構成とされている。上記断熱層23は、発泡プラスチック(例えば、ポリスチレン)製とされており、上記両シート(21,22)の内面と強固に接着されている。この断熱層23が主に断熱機能を発揮する部分である。なお、屋根用断熱材20の製造時に、上記両シート(21,22)の間隔(すなわち、上面シート21の上側面から下面シート22の下側面までの長さ)H10が、垂木10の第2高さH2よりも所定長さβ(例えば2mm)だけ短くなるように選択されている。
【0016】
この屋根用断熱材20は、図4に示すように、屋根組込み時に隣り合う垂木(10,10)の間に嵌め入れられる嵌合部25と、この嵌合部25と野路板40との間に通気洞39を形成するための一対の折り返し部(27,27)とから構成されている。
【0017】
より具体的には、屋根用断熱材20の嵌合部25は、その横方向(幅方向)長さL10は、対応する各垂木(10,10)間の間隔L0よりも所定長さα(例えば2mm)だけ長くなるように形成されている。なお、ここで、両垂木(10,10)間の間隔L0は、それぞれの長方形部(11,11)の対向する側面12間の距離を意味する。
【0018】
また、屋根用断熱材20の特徴部である一対の折り返し部(27,27)は、図9に示すように、上記嵌合部25の一方シート(ここでは上面シート21)を延長して形成された延長シート部28aと、当該延長シート部28aの内面に接着された断熱層(23)を利用して形成された延長断熱層28bとからなっており、その延長シート部28aが当該上面シート21との境界部分Bを中心として折り返されて当該一方シート21と当接するように固定されて成る。
(上記屋根用断熱材20の具体的形成方法)
【0019】
(1)上記嵌合部(25)および両側の折り返し部(27,27)を形成するために、図6に示す屋根用断熱材形成用素材20Aを用意する。なお、屋根用断熱材形成用素材20Aの製造方法は、発明が解決しようとする課題の欄で述べた特開2000−271944に開示された方法と同じであるので、その詳細は省略する。
(2) この屋根用断熱材形成用素材20Aを、その横方向長さ(幅方向長さ)をL10+2×L11に切断する。
【0020】
(3) 上記(2)で成形された屋根用断熱材形成用素材20Aを、図7に示すように、その側面24Aから長さL11および下面から(H10−H11)の直方体部分(図7中2点鎖線部分)を切除する。
【0021】
(4) 次に、図8および図9に示すように、上記(3)の切断作業で出現した側面(24B)に沿って屋根用断熱材形成用素材20Aを上面シート(21A)が所定深さt1(この実施形態では厚さtの半分)まで切り込まれるまで切断する。なお、屋根用断熱材形成用素材20Aの切り込み深さは、当該シート21Aの折り曲げやすさで決定される。すなわち、上記シート21Aの剛性が高く折り曲げにくい場合には切り込み量を大きくし、反対に折り曲げやすい場合には切り込み量を小さくする。なお、上面シート21Aが特に折り曲げやすい場合には、当該シート21Aに切り込みが全然入らないように切断してもよい。このような切断作業によって、上記嵌合部25の両側面26の上方部分に縦断面長方形状(幅L11および高さH11)の折り返し部となる素材(27)が形成される。
【0022】
(5)次に、折り返し部素材(27)を上面シート21との境界部分Bを中心として折り返して当該上面シート21と当接するように固定する。この実施形態では、折り返し部素材(27)の延長シート部28aと嵌合部25の上面シート21とを接着剤を用いて固定した。
以上のような形成作業によって屋根用断熱材20が形成される。
(屋根の構築)
【0023】
上記した垂木10および屋根用断熱材20などを用いて屋根を構築する場合、図2に示すように、隣接する垂木(10,10)間に屋根用断熱材20の嵌合部25を嵌めいれる。
【0024】
その状態で、図3に示すように、屋根用断熱材20の両折り返し部(27,27)上に野地板40を載置し、そして釘43等の固定部材で当該野地板40を垂木10に固定する。その後、野地板40上にルーフィングおよび瓦等の屋根材45を施す。
【0025】
このように屋根を構築すると、屋根用断熱材20の両折り返し部(27,27)、嵌合部25の上面シート21および野地板40に囲まれた空き空間が形成される。この空き空間は住宅の軒から棟へ貫通しており、図4に示すように、空気が流通する洞(すなわち、通気洞39)を形成する。この通気洞39によって屋根に使用される部材に生じる温度差が緩和されるとともに、換気の役割を果たし、その結果として結露が有効に防止される。
【0026】
ここで、背景技術の欄で述べたように、屋根用断熱材は、平行配置された両シートに発泡プラスチック製の断熱層が挟まれたサンドイッチ構造のものが一般的であるが、従来例では断熱材の上面の中央部分を除去して溝を設けなければ通気洞(39)は形成することができず断熱層の体積減少を招いて断熱性能が低下してしまうが、本発明では、厚さを減ずることなく、むしろ折り返し部(27,27)の分だけ断熱層の厚さを増す状態で通気洞39を形成することができる。そのため、断熱性能を有効に増すことができる。
【0027】
さらにまた、仮に何らかの理由で、通気洞39の一部(例えば、野地板40の下面)で結露が発生して当該結露水が嵌合部25の上面シート21と折り返し部27との間に入り込んできたとしても、当該折り返し部27の延長シート部28aは上面シート21を延長して形成されているので切れ目はなく、当該垂木10に浸入することはない。
【0028】
なお、屋根用断熱材20は隣接する垂木(10,10)間に嵌合される際に横方向に押し縮められて外向きの弾性復元力が働きやすい状態で嵌合されるのであるが、さらに上記野地板40によって上下方向に押し縮められる結果ポアソン比に応じた横方向の弾性復元力が発生するので、屋根用断熱材20の側面26と垂木10の長方形部11の側面12とは強く密着され隙間は生じない。したがって、当該箇所における結露の発生が防止される。さらに、本屋根用断熱材20では、野路板40と所定の圧力をもって当接するように高さ寸法が決定されているので、両折り返し部(27,27)が当該野地板40によって所定の圧力で鉛直下方向に押し縮められる。
【0029】
そのため、両折り返し部(27,27)にもポアソン比に応じた外向きの横方向の弾性復元力が発生する。そのため、嵌合部25の両側面と両折り返し部(27,27)は、両垂木(10,10)の側面と強く密着され隙間は生じない。したがって、屋根用断熱材20(嵌合部25、両折り返し部27)の弾性が経年変化等によって低下しても、当該屋根用断熱材20と垂木10との当接箇所に隙間は生ぜず結露の発生が一段と有効に防止される。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明に係る屋根用断熱材を示す正面図である。
【図2】屋根用断熱材の折り返し部と垂木との位置関係を示す図である。
【図3】本屋根用断熱材の組み込みを説明するための図(1)である。
【図4】本屋根用断熱材の組み込みを説明するための図(2)である。
【図5】垂木を説明するための斜視図である。
【図6】屋根用断熱材の形成方法を説明するための図(1)である。
【図7】屋根用断熱材の形成方法を説明するための図(2)である。
【図8】屋根用断熱材の形成方法を説明するための図(3)である。
【図9】屋根用断熱材の形成方法を説明するための図(4)である。
【図10】屋根用断熱材の変形例を説明するための図である。
【図11】屋根の全体構成を説明するための図である。
【図12】従来の屋根構造を説明するための図(1)である。
【図13】従来の屋根構造を説明するための図(2)である。
【図14】従来の屋根構造を説明するための図(3)である。
【図15】屋根用断熱材素材を製造する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【0031】

10 垂木
11 長方形部
12 側面
13 上面
14 内角
15 鍔部
16 底面
17 上面
20 屋根用断熱材
20 屋根用断熱材形成素材
21 上面シート
22 下面シート
23 断熱層
24 側面
25 嵌合部
26 側面
27 出っ張り部
28a 延長シート部
28b 延長断熱層
39 通気洞
40 野地板
43 釘(固定部材)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平行配置された一方シートおよび他方シートと、両シート間に配置され当該各シートの内面と接着した発泡プラスチック製の断熱層とからなり、野路板との間に通気洞が形成されるように隣り合う垂木の対向側面の間に組み込まれる屋根用断熱材において、
組み込み時に前記両垂木の対向側面と所定の圧力で両側面が当接するように横寸法が決定された嵌合部と、この嵌合部と前記野路板との間に通気洞を形成するための一対の折り返し部とからなり、
上記各折り返し部が、上記嵌合部の一方シートを横方向に延長して形成された延長シート部と、当該延長シート部の内面に接着された前記断熱層を利用して形成された延長断熱層部とからなり、その延長シート部が前記一方シートとの境界部分を中心として折り返されて当該一方シートと当接するように固定されてなることを特徴とする屋根用断熱材。
【請求項2】
前記延長断熱層部が、前記野路板と所定の圧力をもって当接するように高さ寸法が決定されている請求項1記載の屋根用断熱材。

【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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【公開番号】特開2012−36649(P2012−36649A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−178222(P2010−178222)
【出願日】平成22年8月7日(2010.8.7)
【出願人】(598167914)
【Fターム(参考)】