特許 7174944 屋根用断熱板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-10

(45)【発行日】2022-11-18

(54)【発明の名称】屋根用断熱板

(51)【国際特許分類】

   E04D 1/28 20060101AFI20221111BHJP

   E04B 1/80 20060101ALI20221111BHJP

【ＦＩ】

E04D1/28 F

E04B1/80 100L

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018004050

(22)【出願日】2018-01-15

(65)【公開番号】P2019124018

(43)【公開日】2019-07-25

【審査請求日】2020-12-25

(73)【特許権者】

【識別番号】505208329

【氏名又は名称】ＧＥＲＭＡＮ ＨＯＵＳＥ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】松岡 浩正

【審査官】山口 敦司

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１４５５５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１０－１３１３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０７２６４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１２－０８７５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０３９０２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１１－０３８２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２５２１４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／００８３１８８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｄ １／２８

Ｅ０４Ｂ １／８０

Ｅ０４Ｄ １２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

木製繊維をプレス成型して得られる構造材で構成され、傾斜する屋根に対して複数枚敷設され、高所側端面、低所側端面、水平方向一方側端面、水平方向他方側端面が４つの角部で繋がる屋根用断熱板であって、
空側に向く表面と、
地面側に向く裏面と、
前記屋根に敷設される状態において高所側に位置する前記高所側端面と、
前記屋根に敷設される状態において低所側に位置する前記低所側端面と、
自身の水平方向の一端が、前記水平方向一方側端面に形成されるテーパ形状の側方凸部と前記角部で繋がり、かつ、自身の水平方向の他端に、前記水平方向他方側端面に形成されるテーパ形状の側方凹部の一部が形成されるように、前記高所側端面に形成されて、該高所側端面よりも高所側に凸となるテーパ形状の 凸部と、
自身の水平方向の一端が、前記水平方向他方側端面に形成されるテーパ形状の側方凹部と前記角部で繋がり、かつ、自身の水平方向の他端に、前記水平方向一方側端面に形成されるテーパ形状の側方凸部の一部が形成されるように、 前記低所側端面に形成されて、該低所側端面よりも高所側に凹となるテーパ形状の凹部と、を備え、
前記凸部は、該傾斜方向の上方側に隣接する他の前記屋根用断熱板の前記凹部に挿入されることで係合部を構成し、
前記凸部は、該凸部の先端側が肉薄且つ基端側が肉厚となるような前記テーパ形状となっており、前記側方凸部の前記テーパ形状の外周面と前記角部で連続する状態となる、前記表面側に向く表面側外周面、及び、前記裏面側に向く裏面側外周面を有しており、
前記裏面側外周面は前記高所側端面に繋がることで段差を構成しており、
前記低所側端面は、前記凹部から前記表面側に連続する低所側端面（以下、表面側低所側端面）、及び、前記凹部から前記裏面側に連続する低所側端面（以下、裏面側低所側端面）を有しており、
前記高所側端面は、該傾斜方向の上方側に隣接する他の前記屋根用断熱板の前記裏面側低所側端面と当接するようになっており、
更に前記屋根用断熱板は、前記表面と前記凸部の前記表面側外周面を繋ぐように形成される逃がし面を備え、
前記逃がし面は、前記表面から前記表面側外周面に向かうに連れて、前記裏面側に近づくような斜面形状となっており、
前記逃がし面は、前記表面と前記裏面の距離となる板厚方向において５ｍｍ以上の範囲に延在することで、該傾斜方向の上方側に隣接する他の前記屋根用断熱板の前記表面側低所側端面が、外部に露出されることを特徴とする屋根用断熱板。

【請求項2】

前記屋根に敷設される状態において、前記逃がし面と前記表面側外周面の境界が、前記逃がし面と前記表面の境界と比較して高所側に位置することを特徴とする、
請求項１に記載の屋根用断熱板。

【請求項3】

前記逃がし面は、前記表面と前記裏面の距離となる板厚の５分の１以上の範囲に延在することを特徴とする、
請求項１または２に記載の屋根用断熱板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋根の下地等の目的で敷設される屋根用断熱板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、木造建築等において、屋外と屋内の間の断熱性能を高めるために、屋根の下地材として断熱板が施工される。例えば、図６に示すように、垂木Ｚの上に、直接、複数枚の断熱板Ｄを敷き詰めることで、外断熱を実現する工法がある。この際、断熱板Ｄの端面（側面）に凹凸を形成し、隣接する断熱板Ｄの凹凸を嵌め合わせることで、断熱板Ｄ同士を結合し、高い断熱性能と気密性能を兼ね備えるようにする（例えば、特許文献１参照）。断熱板Ｄの表面（上面）側には、防水シートＢ（ルーフィングや透湿性防水紙）を施工することで、雨水が、断熱板Ｄに浸みこまないようにする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１９３９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、防水シートＢを完璧に施工することは困難であったり、また、防水シートが経時的に劣化したりする。結果、雨水の一部が次第に断熱板Ｄに浸みこむ場合がある。図６に示すように、断熱板Ｄの内部に浸みこんだ雨水Ｕ１～Ｕ２は、断熱板Ｄの表面に沿って傾斜方向の下側に自重で移動する。互いに隣接する断熱板Ｄの端面同士の間は、透水性が悪化したり、施工時に形成される微細な隙間に雨水が保持されたりするので、雨水Ｕ３，Ｕ４が滞留しやすい。このまま長期間放置されると、断熱板Ｄが腐食したり、劣化したりするという問題があった。

【0005】

本発明は、斯かる実情に鑑み、長期間に亘って十分な性能を発揮し得る屋根用断熱板を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成する本発明は、傾斜する屋根に対して複数枚敷設される屋根用断熱板であって、空側に向く表面と、地面側に向く裏面と、前記屋根の傾斜方向の一対の側面を構成する傾斜方向端面と、前記傾斜方向端面に形成され、該傾斜方向に隣接する他の前記屋根用断熱板と係合され得る係合部と、前記表面と前記傾斜方向端面を繋ぐように形成される逃がし面と、を備え、前記逃がし面は、前記表面から前記傾斜方向端面に向かうに連れて、前記裏面側に近づくような斜面又は段差形状となることを特徴とする屋根用断熱板である。

【0007】

上記屋根用断熱板に関連して、一対の前記傾斜方向端面は、前記屋根に敷設される状態において高所側に位置する高所側端面と、低所側に位置する低所側端面となっており、前記逃がし面は、前記表面と前記高所側端面を繋ぐように形成されることを特徴とする。

【0008】

上記屋根用断熱板に関連して、前記屋根に敷設される状態において、前記逃がし面と前記高所側端面の境界が、前記逃がし面と前記表面の境界と比較して高所側に位置することを特徴とする。

【0009】

上記屋根用断熱板に関連して、前記低所側端面は、前記屋根において低所側に隣接される他の前記屋根用断熱板の前記逃がし面によって露出される露出領域を有することを特徴とする。

【0010】

上記屋根用断熱板に関連して、前記逃がし面は、前記表面と前記裏面の距離となる板厚の５分の１以上の範囲に延在することを特徴とする。

【0011】

上記屋根用断熱板に関連して、前記逃がし面は、前記表面と前記裏面の距離となる板厚方向において５ｍｍ以上の範囲に延在することを特徴とする。

【0012】

上記屋根用断熱板に関連して、前記逃がし面が連続する一方の前記傾斜方向端面には前記係合部として凸部が形成されると共に、他方の前記傾斜方向端面には前記係合部として前記凸部と嵌合する凹部が形成されることを特徴とする。

【0013】

上記屋根用断熱板に関連して、前記凸部における前記表面側の周面が、前記逃がし面と連続することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、雨水による劣化を抑制することが可能となり、長期間に亘って十分な断熱性能を発揮し得るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】（Ａ）は、本発明の実施形態に係る屋根用断熱板を屋根に施工した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は屋根に施工される屋根用断熱板の施工状態を示す斜視図である。

【図2】（Ａ）は同屋根用断熱板を表面側から見た平面図と、四方の側面を展開した側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における隅部Ｂを拡大して示す斜視図であり、（Ｃ）は（Ａ）における隅部Ｃを拡大して示す斜視図であり、（Ｄ）は（Ａ）における隅部Ｄを拡大して示す斜視図であり、（Ｅ）は（Ａ）における隅部Ｅを拡大して示す斜視図である。

【図3】複数の屋根用断熱板を組み合わせる態様を示す平面図である。

【図4】（Ａ）は同屋根用断熱板の機能を説明する側面断面図であり、（Ｂ）～（Ｄ）は同屋根用断熱板の変形例を示す断面図である。

【図5】（Ａ）及び（Ｂ）は同屋根用断熱板の変形例を示す断面図である。

【図6】従来の屋根用断熱板を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0017】

＜屋根構造＞

【0018】

図１（Ａ）は、本実施形態に係る屋根用断熱板（以下、断熱板）１０が、屋根に施工される状態を示す。断熱板１０は、屋根の方向に沿って配置される垂木８０の上面に固定される。なお、垂木８０の下端には、屋根裏に風が入り込むことを防ぐ破風板８４が設けられる。また、垂木８０の下端近傍には、断熱板１０のストッパとなる滑り止め桟８６が固定される。この滑り止め桟８６は、破風板８４を固定する為の下地板を兼ねている。

【0019】

なお、垂木８０は、鉛直方向に延びる柱７０と、この柱７０の上端近傍に水平方向（葺き方向）に懸架される棟木７８に固定される。なお、柱７０の外側には、構造用面材７２、防水シート７４、及び外壁材７６（断熱板であっても良い）等が固定される。

【0020】

なお、ここでは、垂木８０の上面に、断熱板１０が直接固定される場合を例示しているが、垂木８０の上面に野地板を敷設し、その上に断熱板１０を施工しても良い。

【0021】

断熱板１０の表面（上面）には、防水シート６０が敷かれる。この防水シート６０は、ルーフィングや透湿性防水紙が代表的であるが、その他のシート材を用いることもできる。

【0022】

防水シート６０の上には、固定胴縁６２が設けられる。この固定胴縁６２は、図１（Ｂ）に示すように、垂木８０の上方に沿って傾斜方向に延在しており、垂木８０と協働して、断熱板１０を挟み込むように固定する。なお、図１（Ｂ）では、説明の便宜上、防水シート７４等の図示を省略している。

【0023】

図１（Ａ）に戻って、固定胴縁６２の上には瓦桟６４が水平方向に固定される。この瓦桟６４の上に、瓦６６が設置される。なお、固定胴縁６２の傾斜方向の下端には、瓦桟６４と挟み込まれるようにして、軒樋６８が設置される。

【0024】

断熱板１０は、木製繊維をプレス成型して得られる構造材となる。この断熱板１０は、石油系と比較して火に強く、火災時にも燃えにくいため、火の進行を遅らせることができる。また、燃える際に有毒ガスを出さない為、人や環境に対する安全性を実現できる。

【0025】

＜断熱板構造＞

【0026】

図２及び図４（Ａ）に示すように、断熱板１０は、平面視の状態で方形（ここでは長方形）となる板材であり、屋根の傾斜方向Ｋが短辺となり、屋根の水平方向（葺き方向）Ｈが長辺となる。

【0027】

断熱板１０は、空側に向く表面１２と、地面側に向く裏面１４と、傾斜方向Ｋの両端の側面を構成する一対の傾斜方向端面１６と、水平方向Ｈの両端の側面を構成する一対の水平方向端面１８を有する。なお、ここでは、一対の傾斜方向端面１６の内、屋根敷設時において、傾斜方向の高所側に位置する方を高所側端面１６Ａ、低所側に位置する方を低所側端面１６Ｂと定義する。

【0028】

傾斜方向端面１６には、傾斜方向Ｋに隣接する他の断熱板１０と係合され得る係合部２０が形成される。

【0029】

係合部２０は、具体的に、高所側端面１６Ａ側に形成される凸部２２と、低所側端面１６Ｂに形成される凹部２４を有する。凹部２４には、隣接する他の断熱板１０の凸部２２が挿入されて互いに嵌合する。凸部２２は、高所側端面１６Ａにおいて、水平方向Ｈに延びる列状（峰状）の突起となる。凹部２４は、低所側端面１６Ｂにおいて、水平方向Ｈに延びる溝となる。

【0030】

図４（Ａ）に示すように、凸部２２と凹部２４の断面形状は、同一形状となる。具体的に凸部２２の断面形状は、先端の方が肉薄で、基端側の方が肉厚となるテーパ形状となる。従って、凸部２２には、表面１２側の外周面（外壁）２２Ａと、裏面１４側の外周面（外壁）２２Ｂが形成される。一方、凹部２４には、表面１２側の内周面（内壁）２４Ａと、裏面１４側の内周面（内壁）２４Ｂが形成される。また、凸部２２は、表面１２の仮想延長平面Ｘから板厚方向に距離Ｓだけ離れた位置に配される。具体的に凸部２２は、仮想延長平面Ｘから全板厚Ｔの５分の１以上離れる。望ましくは全板厚Ｔの４分の１以上離れる。例えば、全板厚が３０ｍｍの場合、表面１２から板厚方向に向かって６ｍｍ以上離れることが好ましく、更に望ましくは、７．５ｍｍ以上離れる。全板厚Ｔとは無関係に、凸部２２は、板厚方向において仮想延長平面Ｘから５ｍｍ以上離れることが好ましい。

【0031】

図２に戻って、断熱板１０は、表面１２と高所側端面１６Ａを繋ぐように形成される逃がし面３０を有する。この逃がし面３０は、水平方向Ｈに沿って帯状に延びる。

【0032】

図２（Ｂ）（Ｅ）に示すように、逃がし面３０は、表面１２から、高所側端面１６Ａに向かうに連れて、裏面１４側に近づく（表面１２から板厚方向に離れる）ような斜面形状となる。この「傾斜」とは、表面１２の平面を基準として所定の角度を有することを意味している。なお、図４（Ａ）に示すように、表面１２（仮想延長平面Ｘ）を基準とした逃がし面３０の傾斜角度αは、４５°以下に設定されることが好ましく、より望ましくは３０°以下に設定される。

【0033】

高所側端面１６Ａは、凸部２２が形成されることから、剛性が高い（高強度）領域となる。逃がし面３０によって、高所側端面１６Ａ近傍は薄肉となるが、そもそも、高所側端面１６Ａは強度が高いので、逃がし面３０による強度低下を補うことができる。なお、低所側端面１６Ｂには、凹部２４が形成されることから、剛性が低い（低強度）領域となるので、仮に、逃がし面３０と同等の面を形成する際には強度面の留意を要する。

【0034】

更に逃がし面３０は、表面１２と裏面１４の距離となる全板厚Ｔの５分の１以上の範囲に延在する（図４（Ａ）の距離Ｓ参照）。望ましくは全板厚Ｔの４分の１以上の範囲に延在する。例えば、全板厚が３０ｍｍの場合、表面１２から板厚方向に向かって６ｍｍ以上の範囲に延在し、望ましくは、７．５ｍｍ以上の範囲に延在する。全板厚Ｔとは無関係に、逃がし面３０は、同板厚方向において５ｍｍ以上の範囲に延在することが好ましい。詳細は後述するが、逃がし面３０の範囲（距離Ｓ）が広いほど、対向する断熱板１０の低所側端面１６Ｂを乾燥させやすい。

【0035】

また、図２（Ｂ）（Ｅ）に示すように、この逃がし面３０は、凸部２２における外周面（外壁）２２Ａと連続している。特に本実施形態では、逃がし面３０の角度と外周面（外壁）２２Ａの角度が完全に一致しており、単一平面となるように構成されている。このようにすると、図４（Ａ）に示すように、凸部２２の外周面２２Ａ近傍に浸みこんだ雨水Ｕ４が、逃がし面３０を経て低所側に移動しやすくなる。

【0036】

更に図４（Ａ）に示すように、低所側端面１６Ｂには、屋根敷設状態において低所側に隣接される他の断熱板１０の逃がし面３０によって露出される露出領域Ｒが確保される。この露出領域Ｒは、具体的には、凹部２２の開口縁から表面１２側に向かって連続する端面領域となる。断熱板１０の表面１２に沿って傾斜方向Ｋに移動して滞留する雨水Ｕ３は、この低所側端面１６Ｂの露出領域Ｒを介して外部空間に気化される。結果、低所側端面１６Ｂを、常に乾燥状態に維持することが可能となり、断熱板１０の腐食や劣化を抑制できる。

【0037】

また、屋根に敷設される状態において、逃がし面３０と高所側端面１６Ａの境界（ここでは凸部２２の外周面２２Ａとの境界）Ｐ１は、逃がし面３０と表面１２の境界Ｐ２と比較して高所側に位置する。つまり、屋根敷設状態において、逃がし面３０における水平面Ｌを基準とした角度βは、屋根の傾斜方向と同一方向で、屋根よりも多少角度の小さい傾斜となる。このようにすると、逃がし面３０に浸透した雨水Ｕ４が、逃がし面３０の傾斜に沿って低所側に移動しやすくなる。

【0038】

図２に戻って、一対の水平方向端面１８には、側方係合部４０が形成される。側方係合部４０は、具体的に、一方側の水平方向端面１８に形成される側方凸部４２と、他方側の水平方向端面１８に形成される側方凹部４４を有する。側方凹部４４には、隣接する他の断熱板１０の側方凸部４２が挿入されて互いに嵌合する。側方凸部４２と側方凹部４４の断面形状は互いに同一形状となる。具体的に側方凸部４２の断面形状は、先端の方が薄く、基端側の方が厚いテーパ形状となる。なお、図２（Ｂ）に示すように、凸部２２と側方凸部４２は、角部において互いの山が繋がっている。同様に、図２（Ｄ）に示すように、凹部２４と側方凹部４４も、角部において互いの溝が繋がっている。

【0039】

図３には、複数の断熱板１０を傾斜方向Ｋ及び水平方向Ｈに連結する態様を示す。水平方向Ｈに連なる複数の断熱板１０は、側方係合部４０を利用して互いに連結される。傾斜方向Ｋに連なる複数の断熱板１０は、係合部２０を利用して互いに連結される。

【0040】

本実施形態の断熱板１０によれば、図４（Ａ）に示すように、高所側の断熱板１０の低所側端面１６Ｂに露出領域Ｒを形成する為に、低所側の断熱板１０に逃がし面３０が形成される。結果、高所側の断熱板１０の低所側端面１６Ｂを常に乾燥状態に維持することが可能となる。結果、断熱板１０の長寿命化が達成される。特に、低所側端面１６Ｂには、表面１２から浸透する雨水Ｕ１～Ｕ３が、自重によって滞留しやすいが、本実施形態によれば、その雨水Ｕ１～Ｕ３を低所側端面１６Ｂ（露出領域Ｒ）から外部に放出（気化）させることが可能となる。

【0041】

更に逃がし面３０自身も、屋根の傾斜方向Ｋと同じ方向に傾斜しているので、逃がし面３０の表層に浸透した雨水Ｕ４も、表面１２に沿って低所側に移動しやすいため、雨水Ｕ４も外部に放出（気化）させることが可能となる。特に、本実施形態では、逃がし面３０が、板厚方向において、表面１２から５分の１以上の範囲又は５ｍｍ以上の範囲に延在する結果、露出領域Ｒの面積が大きくなるので、乾燥効率を高めることができる。また更に、逃がし面３０と凸部２２の外周面（外壁）２２Ａが連続しており、その境界Ｐ１に、階段状の段差が存在しない。結果、逃がし面３０と凸部２２の境界Ｐ１に水分が滞留することが抑制され、凸部２２の基端近傍の腐食も抑制できる。

【0042】

＜断熱板の変形例＞

【0043】

図４（Ｂ）に示す断熱板１０のように、凸部２２の突端に、断面三角形状の小突起を形成しても良い。同様に、凹部２４の底面に、断面三角形以上の小凹部を形成しても良い。

【0044】

図４（Ｃ）に示す断熱板１０のように、逃がし面３０と表面１２の間に階段状の段差を設けても良い。この場合、逃がし面３０の面方向は、表面１２と平行としても良い。

【0045】

図４（Ｄ）に示す断熱板１０のように、逃がし面３０と対向する低所側端面１６の露出領域Ｒを、逃がし面と同様な傾斜面としても良い。

【0046】

図５（Ａ）に示す断熱板１０のように、低所側端面１６Ｂに凸部２２を形成し、高所側端面１６Ａに凹部２４を形成しても良い。つまり、凹凸の関係を高所側と低所側で反転させることも可能である。この際、高所側端面１６Ａに形成される逃がし面３０は、凹部２４の開口縁と連続させることが好ましい。

【0047】

図５（Ａ）の断熱板１０の変形として、図５（Ｂ）に示す断熱板１０のように、逃がし面３０と対向する低所側端面１６の露出領域Ｒを、逃がし面と同様な傾斜面としても良い。

【0048】

尚、本発明の断熱板は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0049】

１０ 屋根用断熱板
１２ 表面
１４ 裏面
１６Ａ 高所側端面
１６Ｂ 低所側端面
１８ 水平方向端面
２０ 係合部
２２ 凸部
２２ 凹部
２２Ａ、２２Ｂ 外周面
２４ 凹部
２４Ａ、２４Ｂ 内周面
３０ 逃がし面
４０ 側方係合部
４２ 側方凸部
４４ 側方凹部
６０ 防水シート
６２ 固定胴縁
６４ 瓦桟
６６ 瓦
６８ 軒樋
７０ 柱
７２ 構造用面材
７４ 防水シート
７６ 外壁材
７８ 棟木
８０ 垂木
８４ 破風板
８６ 桟

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】