JP2008115594A - 床用断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】 厚み方向の撓み量が少ない床用断熱材を提供する。
【解決手段】マット状をなす床用断熱材１はガラス繊維２を積層して構成され、大引３，３間に受け金具４を介して支持されている。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。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、床用断熱材１は厚み方向の撓みが少なくなっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、住宅の大引間などに配置される床用断熱材に関する。

最近では、床にも断熱材を敷くことにより冷暖房効果を改善する傾向にある。この用途にグラスウールからなるマット状断熱材が適している。このようなマット状断熱材の一般的な製法は、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。

上記の製法によって得られたマット状断熱材は繊維層が厚み方向に積層されるため、撓みやすい。そこで、特許文献１に開示される方法が知られている。この方法は図３に示すように帯状の補強材を大引間に掛け渡し、この補強材の上にマット状断熱材をセットするようにしている。

上記したように帯状の補強材を設けるのはマット状断熱材が厚み方向に撓みやすいためである。その理由はマット状断熱材の製法上の特性から、断熱材を構成する繊維層が平行に重ねられるからである。特許文献１の図面では断熱材を構成する繊維層の境界が畝っているが、これはグラスウールマットを作図する上での決め事であり、実際には繊維層の境界は側面から見て平行になっている。

また、マット状断熱材の製法を改良した方法が特許文献２に開示されている。この方法は、コンベアの出口速度を入り口速度と比べて遅い速度に設定してグラスウールを通すことで、製造コンベア上のグラスウールマットを進行方向に圧縮する工程を設けることで、不規則な方向性を持つグラスウールマットを製造するようにしている。

特開平０７−１８９３５７号公報 特開平０４−３１６７９０号公報

特許文献１に開示される床用断熱材にあっては、大引間に別途補強材を設けなければならず施工に手間がかかり、面圧縮強度に劣る。一方特許文献２に開示される方法によって床用断熱材を製造した場合には、面圧縮強度と曲面追従性については改善されるが、厚み方向の撓みについては改善されず、依然として帯状補強材を必要とするか、或いは大引に取り付ける受け金具の張り出し寸法を大きくしなければならず、いずれにしてもコストアップにつながり、施工性も悪くなる。

上記課題を解決するため本発明は、住宅の大引間などに配置される床用断熱材において、この床用断熱材は無機繊維を圧縮してマット状に積層成形することで得られ、更に断熱材を構成する繊維層の境界に現れる波形状の方向がマット状床用断熱材の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構成とした。

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。

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。

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１．５〜４．０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。

また、無機繊維としてガラス繊維を用いる場合には、２４〜３２ｋｇ／ｍ^３の密度を持つものが好ましい。これにより、高い断熱効果が得られる。

本発明の床用断熱材は、面圧縮強度に優れるだけでなく、厚み方向の撓みが少なくなる。その結果、大引に取り付ける受け金具として張り出し寸法の小さなものを使用でき、また余分な補強材を必要とせず、施工性も大幅に改善される。

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）は本発明に係る床用断熱材の斜視図、（ｂ）は本発明に係る床用断熱材を床の大引間にセットした状態の斜視図、（ｃ）は（ａ）のＣ方向から見た図であり、マット状をなす床用断熱材１はガラス繊維２を積層して構成され、大引３，３間に受け金具４を介して支持されている。

また、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、図１(ｃ)に示すように、側面に波形状の模様が形成されている。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、床用断熱材１は厚み方向の撓みが少なくなっている。

図２は、本発明の床用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。

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。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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、
Ｖ１×０．２５≦Ｖ９≦Ｖ１×０．７０ （Ｓ１）
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく断熱特性が良好であった。

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。

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
の範囲であれば厚み方向のたわみが少なく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。

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、
０．２５≦Ｖ９／Ｖ１≦０．７０
となり、この各項の逆数をとると、
１．４≦Ｖ１／Ｖ９≦４．０
となるので、クリンピング率は１．４から４．０が適切な範囲と考えられる。

（ａ）は本発明に係る床用断熱材の斜視図（ｂ）は本発明に係る床用断熱材を床の大引間にセットした状態の斜視図（ｃ）は（ａ）のＣ方向から見た図 床用断熱材の成形装置の側面図 従来の床用断熱材の施行例を示す斜視図

１…床用断熱材、２…ガラス繊維、３…大引、４…受け金具、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。

Claims (1)

1. 住宅の大引間などに配置される床用断熱材において、この床用断熱材は無機繊維を圧縮してマット状に積層成形することで得られ、更に断熱材を構成する繊維層の境界に現れる波形状の方向がマット状床用断熱材の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を特徴とする床用断熱材。