説明

複層高気密断熱部材

【課題】高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置とその真空度の異常変化を検知し防犯警備システムと組み合わせる。
【解決手段】気密空間部14の隙間保持部材がなく、ガラスの強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する複層断熱部材10で、各吸引接続ノズル11と真空制御装置80とは高真空度チューブ81と中真空度チューブ86でそれぞれ結合し、第二気密空間部96の吸引接続ノズル11と高真空度チューブ81を通じて真空制御装置80の高真空度部に結合されまた、第一気密空間部95と第三気密空間部97は中真空度チューブ86を通じて中真空度部と結合し連通している。真空制御装置80により真空度は制御されている。サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部14の真空度の異常変化を検知して防犯警備システム99に接続し通信できるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、1〜複数の気密空間部をもつ複層高気密断熱部材(以下、高気密断熱部材と言う)の気密空間部を真空制御装置で真空度を保持し断熱性能を半永久的に得ることと、併せて真空度の異常変化を検知し防犯警備システムに接続したサッシやドアーまた壁材などの建築用の高気密断熱部材に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的な住宅の断熱工法として内断熱工法と外断熱工法があり、最近は後者の外断熱工法の方が結露の発生が少なく建物の寿命や人に与える健康面からも良いとされている。特に、住宅でのカビやダニの増殖また増加は湿度に大きく関係し湿度が70%を超えると増殖や増加に大きく転じ変化する。その為に・湿気の根源を断つ・断熱効果を高める・すきま風を防ぐ・自然換気を取り入れる等、住宅には多く工夫が行われている。
【0003】
ところで近年、社会的ニーズの高まりは広範囲におよび地球温暖化への抑制や防犯警備の強化さらに便利さや快適さの追求など・安全・安心・健康・癒しに関する多くの工夫をもつ住宅工法の開発が進められているのが現状である。より良い住宅工法の開発においては適切な24時間機械換気システムの基で高気密化と高断熱化への開発が進められまた、犯罪の増加に対する予防策としても数多の開発が進められている。
【0004】
真空断熱の考え方には数多くの実例もあり一般常識となっていることも多い。
次に、圧力の変化を防犯警備システムに接続するものとしては、特開2002−32870公報、実開平6−4890公報に開示されているが、いずれも気体封入方式である。
【特許文献1】特開2002−32870公報(複層ガラス部に大気圧より高い気体を封入)実開平6−4890公報 (複層ガラス部に大気圧より低い気体を封入)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置と防犯警備システムを組み合わせる。特に真空保持された高気密断熱部材、例えば高断熱防犯サッシやドアーまた壁材の開発は・安全・安心・健康快適住宅の建築用部材として役立つ。
【0006】
本発明の目的は、高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置とその真空度の異常変化を検知し防犯警備システムと組み合わせることにある。高い断熱性能と高い安全性が確保できる高気密断熱部材と真空制御装置の提供にあり、将来に向けて高い省エネルギー型住宅の具現化は社会に大きく貢献でき、この種の開発によって都市のヒートアイランド現象を防ぎ地球環境負荷の大幅な低減に結び付けることができるのである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を講じた。
第1に、2枚以上の部材で隔離された1〜複数の気密空間部(14)をもつ構造部材で、前記気密空間部(14)を常に真空に保持するため前記気密空間部(14)ごとに各々の吸引接続ノズル(11)を備えた高気密断熱部材(10)は、高い断熱性能を半永久的に有し構造部材自体の軽量化が図れ厚みも薄くできる。
【0008】
第2に、2枚以上の部材で隔離された1〜複数の気密空間部(14)をもつ構造部材で、前記気密空間部(14)を常に真空に保持するため前記気密空間部(14)ごとに各々の吸引接続ノズル(11)を備え、その真空度の異常変化を検知し防犯警備システム(99)に接続した高気密断熱部材(10)は、建築物の防犯警備上の充実と確保が図れる。
【0009】
第3に、前記高気密断熱部材(10)は、サッシ、ドアー、嵌め込みガラス、壁、床、天板、屋根や建物基礎部に使用する建物部材で、前記サッシ、ドアー、嵌め込みガラスのガラス部の前記気密空間部(14)にあっては、2枚のガラス板で1か所の気密空間または2枚以上のガラス板で複数の気密空間を有する場合であっても前記気密空間部(14)の隙間を保持する隙間保持部材がなく、ガラス板一枚一枚の強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する前記高気密断熱部材(10)で、ガラス部にあっては一枚一枚の各部材の強度と真空度とのバランスを保持確保することで隙間保持部材がない透明ガラス部の具現化が可能となる。
【0010】
第4に、前記高気密断熱部材(10)の2枚以上の部材で隔離された1〜複数の気密空間部(14)を各々の真空度に設定制御し維持する真空制御装置(80)で、前記高気密断熱部材(10)の各々の吸引接続ノズル(11)に接続する前記真空制御装置(80)によって、前記気密空間部(14)の各々の真空度を任意に真空度制御できる。
【発明の効果】
【0011】
将来の住宅にあっては、本発明の高気密断熱部材とそれに接続する真空制御装置によって・安全・安心・健康快適住宅を目指すことができる。高気密断熱部材の断熱性能を半永久的に維持する真空制御装置と防犯警備システムを組み合わせることで高い断熱性能と高い安全性が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【実施例1】
【0012】
図1、図2は、本発明の第一の実施形態で、サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部の概念図である。
気密空間部14の隙間を保持する隙間保持部材がなく、ガラス一枚一枚の強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する複層の高気密断熱部材10で、ガラス部にあっては一枚一枚の各部材の強度と真空制御装置80による真空度とのバランスを保持確保することで隙間保持部材がない透明ガラス部の具現化が可能となっている。
【0013】
図1の(a)と(b)は、ガラス12の一枚一枚は各真空度に耐えるように厚みを増したり、2枚のガラス板の間に特殊フイルムを挟み貼り合わせた合わせガラス15で強化されている高気密断熱部材10である。
【0014】
図1の(a)複層の高気密断熱部材10の各々のガラス板、ガラス91、ガラス92、ガラス93、ガラス94は設計上で真空断熱に必要とされる最小限の隙間である第一気密空間部95、第二気密空間部96、第三気密空間部97を配設するため、その端部はガスケットパッキン13やコーキングで気密構造となっていて所ゆる複層ガラスである。
【0015】
吸引接続ノズル11は、第一気密空間部95、第二気密空間部96、第三気密空間部97の各気密空間部14ごとに最低1箇所以上配設されている。各吸引接続ノズル11と真空制御装置80の高真空度部また中真空度部とは高真空度チューブ81と中真空度チューブ86でそれぞれ結合している。図示では、第二気密空間部96の吸引接続ノズル11と高真空度チューブ81を通じて真空制御装置80の高真空度部に結合されまた、第一気密空間部95と第三気密空間部97は中真空度チューブ86を通じて中真空度部と結合し連通している。
【0016】
真空制御装置80の真空度制御は、絶対真空に近い高真空度と絶対真空の略半分程度の中真空度に制御されている。この各々の真空度の設定はガラス91、ガラス92、ガラス93、ガラス94の強度にしたがって設計上で設定する。
【0017】
このように真空度制御された第一気密空間部95、第二気密空間部96、第三気密空間部97をもつことで第二気密空間部96を絶対真空に近い高真空度に保持し高い断熱性能を得ることができ、ガラス91、ガラス92、ガラス93、ガラス94の厚みを必要以上に増すことなく高真空度を保持する手段として有効である。すなわち2枚のガラス板だけで高真空度を保持しようとするとかなりの肉厚のガラスが必要となったりまたは隙間保持部材が必要となるからなのである。
【0018】
例示では、4枚のガラス12で気密空間部14を3箇所としたが、気密空間部14を例示よりさらに増やし各々の気密空間部14の真空度の差を小さくすれば、ガラス一枚一枚の厚みを薄くしても気密空間部14に隙間保持部材を入れないで絶対真空部が確保できる複層の高気密断熱部材10が具現化できる。
【0019】
次に、防犯警備に関しては、サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部14の真空度の異常変化を検知して防犯警備システム99に接続し通信できるようになっている。図示では、真空度の異常変化の検知部を第二気密空間部96の高真空度側としたが中真空度側の第一気密空間部95と第三気密空間部97に接続している中真空度チューブ86側としてもよくまたは両方でもよい。
【0020】
図1(b)は2枚のガラス板の間に特殊フイルムを挟み貼り合わせた合わせガラス15で強化するやり方での高気密断熱部材10である。
図2(c)は、本発明の第一の実施形態で、サッシとドアーに真空制御装置を接続し防犯警備システムとを組み合わせた概略図である。
高気密断熱部材10であるサッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部に隙間保持部材を使用しないことで、違和感がなく透明度を確保しつつ高い断熱性能と防犯性の高いサッシやドアーまた嵌め込みガラスの高気密断熱部材10が具現化できる。
【0021】
前記真空制御装置80の真空度制御方法を説明する。中真空度の制御には真空制御弁83と真空抑制弁84で精密に真空度制御される。真空制御弁83は設定真空度までは弁が開き、設定真空度に達すると弁が閉止する。一方の真空抑制弁84は設定真空度に達した後さらに高真空側に移行しようとした場合に外気を吸い込み過大な真空度になるのを防ぐ役割がある。
【実施例2】
【0022】
図3は、本発明の第二の実施形態で、多孔質セラミックス板を・壁材・床材・天板材・屋根材に使用する場合の概略図である。
図示した図3の(e),(f)では、住宅用建材として広く使用されている独立気孔の多い多孔質セラミックス板20を2枚合わせたものを例示している。独立気孔の多い多孔質セラミックス板自体でも高い断熱性能を有しているが、2枚の多孔質セラミックス板20を組み合わせ高真空度の気密空間部14を設けることで、例えば既存の120mm多孔質セラミックス板一枚の断熱性能より60mm多孔質セラミックス板20を2枚合わせ高真空度の気密空間部14を設けることで前者よりはるかに高い断熱性能を確保できる。
従って、2枚の60mm多孔質セラミックス板20の厚み120mmより最終的にはかなり薄くもできるのである。
【0023】
図示では、2枚の多孔質セラミックス板20において外壁側の多孔質セラミックス板22には防水層25と塗装があり、他方の内壁側の多孔質セラミックス板24には防水層がなく室内の湿度の調湿機能を持たせている。また隔離された真空となる気密空間部14の内側壁面の全面は塗装し壁面からの空気の漏れ込みがないようになっているが、真空制御装置80に殆ど影響がなければ好ましくは塗装をしない方がよい。
【0024】
次に、図示した図3の(g)では、真空断熱により高い断熱性能の高気密断熱部材10が具現化できるので、多孔質セラミックス板24壁面を室内の直接壁面として他の断熱材であるロックウールやグラスウールまたセルロースファイバーや難燃性発泡スチロールを使用することなく内断熱と外断熱との両方を兼用する最高級の不燃断熱構造体の高気密断熱部材10が実現できる。無機質板である多孔質セラミックス板24が内壁面となるため健康面にも良く、もしもの火災でも有毒ガスの発生のない住宅工法への具現化に近づけることが可能となるのである。
【0025】
防犯警備に関しては、2枚の多孔質セラミックス板22、24で隔離され真空となる気密空間部14の真空度の異常変化を検知し通信接続することで建物の異常を何処にいても入手できる。真空度の異常変化の検知場所や方法に関しては第一の実施形態で説明しているので詳細は省略する。
【実施例3】
【0026】
図4は、本発明の第三の実施形態で、木質系2X4住宅用建材である合板パネルで・壁材・床材・天板材・屋根材の概略図である。
図4の(h)(j)(k)は合板パネルを図示している。この例示は木質系2X4住宅用建材である合板パネルの断熱性能の向上にある。構造用面材である2枚の合板32の間には隙間保持部材36をポリエチレンフィルムやポリエステルフィルム等のフィルムバック37で包み、高真空に耐えるようにしたフィルムバック37の部材を入れ貼り合わせ合板パネルにしたもので、他の断熱材であるロックウールやグラスウールまたセルロースファイバーや難燃性発泡スチロールを使用することなく内断熱と外断熱との両方を兼用する高級な真空断熱構造体の高気密断熱部材10が具現化できる。
【0027】
防犯警備に関しては、隙間保持部材をポリエチレンフィルムやポリエステルフィルム等で包み高真空に耐えるようにしたフィルムバック37内の気密空間部14の真空度の異常変化を検知し通信接続することで建物の異常を何処にいても入手できる。真空度の異常変化の検知場所や方法に関しては第一の実施形態で説明しているので詳細は省略する。
【0028】
図5の(m)は、外断熱工法と通気路55との関係を示す概略図である。外装材52に高真空度の気密空間部14を構成できる部材を貼り合わせた外壁用の高気密断熱部材10で、住宅の断熱工法としては外断熱工法を図示している。
通気は外壁用の高気密断熱部材10と内壁構造面材53との隙間を通気路55として配設し通気を確保している。この通気路55の確保と外断熱工法の組み合わせによって通気路55内で結露を起こさない24時間換気システムが構築でき、基礎部と建物とを一体化できるのですきま風が少く冬場も暖かな高気密高断熱住宅が具現化できる。
後記に記載する図5の(n)の内断熱工法と比較対象したい。
【0029】
図5の(n)は、内断熱工法と通気路との関係を示す概略図である。
図示では、既存の住宅工法で一般的な内断熱工法を例示している。住宅用建材の2枚の合板73の間に断熱材71であるロックウールやグラスウールまたはセルロースファイバーを入れた、一般的な木質系2X4住宅用建材の合板パネル77である。
通気は、外気が直接床下や通気路75を流れすきま風も多くなることなど高気密高断熱住宅を実現するには難しい住宅工法である。特に冬場、住宅のすきま風が局所で発生するとその部分が局所的に結露しカビの根源となることなど危険性をはらんでいる住宅工法と言える。
【0030】
このように住宅用建材の断熱方法を真空断熱化することでパネル自体を薄くもでき軽量化が可能となり、さらに他の断熱材であるロックウールやグラスウールまたセルロースファイバーや難燃性発泡スチロールを使用する必要のない建築部材が実用化できる。
特に、内断熱と外断熱との両方を兼用する多孔質セラミックス板の開発は最高級の断熱構造体の高気密断熱部材となり得るので、この多孔質セラミックス板が直接室内壁となる住宅工法の推進は、もし将来、新たに住宅を建て替える場合にその廃材量も少なく廃棄部材の分別リサイクルも容易となり廃棄処理費の低減に大きく結び付く。
また、真空度の異常変化を検知し通信接続できるのでその通信を携帯電話に送信することも可能となる。
従って、本発明は、住宅での消費エネルギーを最少限にでき住宅用建材の部品点数と数量や重量も最少にできるので、人に優しく地球環境に優しい・安全・安心・健康快適住宅の実現化に大きく結び付き社会に貢献できのである。
更に、本発明の技術応用によれば、真空ポンプと組み合わせた真空断熱方式はその断熱性能を半永久的に保持できるので、例えば家庭用の冷蔵庫や高温または低温流体が流れる配管の断熱や寒冷地等に敷設する原油の配管の断熱工法として応用できる。
また、定期肉厚検査を必要とする配管構造体では、流体が流れる本管の肉厚検査必要箇所の外装配管にハンドホールを設け、真空を解除するだけで簡単に本管の肉厚検査ができるのである。
尚、本例示では真空制御装置の真空度制御方法を制御弁方式で説明したが、別方式として水封方式である水封する深さの位置を変えて真空度を各々設定する方式等であってもよい。
【産業上の利用の可能性】
【0031】
本発明に係わる高気密断熱部材は、防犯警備面もに優れ住むのに安心で健康で快適な省エネルギー住宅の具現化に大きく結び付き、地球環境に優しく安全で安心な健康快適住宅が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】図1は、本発明の第一の実施形態で、サッシやドアーまた嵌め込みガラスのガラス部の気密空間部の概念図である。
【図2】図2は、本発明の第一の実施形態で、サッシとドアーに真空制御装置を接続し防犯警備システムとを組み合わせた概略図である。
【図3】図3は、本発明の第二の実施形態で、多孔質セラミックス板を・壁材・床材・天板材・屋根材に使用する場合の概略図である。
【図4】図4は、本発明の第三の実施形態で、木質系2X4住宅用建材である合板パネルで・壁材・床材・天板材・屋根材の概略図である。
【図5】図5(m)は、外断熱工法と通気路との関係を示す概略図である。図5(n)は、内断熱工法と通気路との関係を示す概略図である。
【符号の説明】
【0033】
10、高気密断熱部材
11、吸引接続ノズル
12、91、92、93、94、ガラス
13、ガスケットパッキン
14、95、96、97、気密空間部
15、合わせガラス
20、22、24、多孔質セラミックス板
32、73、合板
36、隙間保持部材
37、フィルムバック
52、外装材
53、内壁構造面材
55、75、通気路
80、真空制御装置
83、真空制御弁
84、真空抑制弁
85、真空ポンプ
99、防犯警備システム

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2枚以上の部材で隔離された1〜複数の気密空間部(14)をもつ構造部材で、前記気密空間部(14)を常に真空に保持するため前記気密空間部(14)ごとに各々の吸引接続ノズル(11)を備えた高気密断熱部材(10)。
【請求項2】
2枚以上の部材で隔離された1〜複数の気密空間部(14)をもつ構造部材で、前記気密空間部(14)を常に真空に保持するため前記気密空間部(14)ごとに各々の吸引接続ノズル(11)を備え、その真空度の異常変化を検知し防犯警備システム(99)に接続した請求項1の前記高気密断熱部材(10)。
【請求項3】
前記高気密断熱部材(10)は、サッシ、ドアー、嵌め込みガラス、壁、床、天板、屋根や建物基礎部に使用する建物部材で、前記サッシ、ドアー、嵌め込みガラスのガラス部の前記気密空間部(14)にあっては、2枚のガラス板で1か所の気密空間または2枚以上のガラス板で複数の気密空間を有する場合であっても前記気密空間部(14)の隙間を保持する隙間保持部材がなく、ガラス板一枚一枚の強度と制御された真空度によって最小限の隙間を保持する請求項1または2の前記高気密断熱部材(10)。
【請求項4】
前記高気密断熱部材(10)の2枚以上の部材で隔離された1〜複数の気密空間部(14)を各々の真空度に設定制御し維持する真空制御装置(80)で、請求項1〜3のいずれかの前記高気密断熱部材(10)の各々の吸引接続ノズル(11)に接続する前記真空制御装置(80)。

【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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【公開番号】特開2006−83675(P2006−83675A)
【公開日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−303540(P2004−303540)
【出願日】平成16年9月17日(2004.9.17)
【出願人】(501120889)
【Fターム(参考)】