JP2005161794A

JP2005161794A - 真空断熱パネルの製造方法

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Publication number: JP2005161794A
Application number: JP2003407073A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yamada; 宏明山田; Kouta Yamamoto; 鋼太山本; Hiroshi Kawakami; 博川上
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: JP4199098B2

Abstract

【課題】真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルを連続して製造することができるとともに、大きさの異なる真空断熱パネルを容易に製造できる真空断熱パネルの製造方法を提供すること。
【解決手段】連続供給される上面材１２に発泡原料１４を塗布するとともに、下面材１１に大きさの異なる真空断熱材１３を両面テープで接着固定し、発泡原料が真空断熱材１３を埋設可能な状態に発泡した後、上面材１２を接近しながら下面材１１上の真空断熱材１３に被せ、これらをサンドイッチ状に押さえて一定の厚みにして積層硬化させた後、カットするようにする。
これにより、真空断熱材１３を発泡体１４で覆った真空断熱パネル１０をエア抜きの問題もなく、効率的に連続製造ができ、大きさの異なるパネル１０も連続して製造することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、真空断熱パネルの製造方法に関し、真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルを連続して製造できるようにしたもので、特に大きさの異なるパネルを容易に製造でき、建築物の断熱など高断熱を必要とするパネルの製造法として好適なものである。

断熱パネルは、従来から種々の分野に用いられており、例えば建築物の断熱にもグラスウールに替え、より断熱性能に優れた硬質ウレタンフォームなどの合成樹脂フォームが用いられ、合成樹脂フォームの両面に面材を積層した断熱パネルが使用されている。

近年、住宅などの建築物の省エネルギー化などを図るため高気密・高断熱化に対する要求の高まりから、断熱パネルの一層の断熱性能の向上を図ろうとすると、断熱層の厚さを厚くしなければならず、スペースや施工の問題が生じてしまう。

そこで、合成樹脂フォームに比べて断熱性能に優れた真空断熱材を用いた真空断熱パネルが提案されており、例えば特許文献１には、建築物に使用可能な断熱パネルとして、図４に示すように、複数個の真空断熱体２を発泡合成樹脂３で覆って構成されたものが開示されている。

この断熱パネル１は、予めスペーサ（図示せず）を真空断熱体２に取り付け、このスペーサを介して面材４，５を取り付けて真空断熱体２と面材４，５との間に所定の間隔の空間を設け、この空間に硬質ポリウレタンフォームなどの発泡合成樹脂３を充填することで製造される。

また、真空断熱材と発泡合成樹脂などの断熱材とからなる複合断熱材の製造方法として、特許文献２には、真空断熱材と断熱材とを予め別々に作成し、接着剤で接着して製造したり、真空断熱材を金型にセットし、金型内に断熱材となる樹脂を注入することで製造されることが開示されている。

同様に、特許文献３には、断熱材を成形するときにインサート成形して断熱材内に真空断熱材を埋め込むようにしたり、断熱材を成形するときに凹所を形成しておき、後から真空断熱材を落とし込んで接着などをして取り付けるようにすることで断熱パネルを製造することが開示されている。
特開平１０−２１９８６５号公報特開平１１−６３３７５号公報特開平１０−１１４２４５号公報

ところが、このような真空断熱材を合成樹脂発泡体などの断熱材で覆った真空断熱パネルを製造する場合に、別体に形成したものを接着などで一体化するのでは製造効率が悪いという問題がある。

一方、従来から主として行われている注入法では、型にセットした面材と真空断熱材の狭い空間に合成樹脂発泡体の発泡原料を注入しなければならず、型への装着、型からの取り外しが必要で連続製造することができず、しかも空間内のエアが十分抜けない場合があり、出来上がった断熱パネルの合成樹脂発泡体にボイドが発生してしまうという問題がある。

さらに、注入法では、面材と真空断熱材を予め取り付けておく型が必要であり、型に対応した大きさの断熱パネルの製造はできるが、大きさの異なる断熱パネルを製造しようとすると、それぞれの大きさに応じた型を用意しなければならないという問題がある。

特に、建築物の断熱に真空断熱パネルを用いる場合には、従来の断熱パネルのように取り付ける部分の大きさに対応してパネルを切断したり、パネルを繋ぎ合わせたりすると、真空断熱材が損傷し断熱機能を失ったり、つなぎ目がヒートブリッジとなって断熱性能が低下するという問題がある。

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルを連続して製造することができるとともに、大きさの異なる真空断熱パネルを容易に製造できる真空断熱パネルの製造方法を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、この発明の請求項１記載の真空断熱パネルの製造方法は、真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルを連続して製造するに際し、連続供給される上下面材のいずれか一方に発泡原料を塗布するとともに、いずれか他方に大きさの異なる真空断熱材を接着固定し、前記発泡原料が前記真空断熱材を埋設可能な状態に発泡した後、前記上面材を接近しながら上下面材を押さえて一定の厚みにして積層硬化させた後、カットするようにしたことを特徴とするものである。

この真空断熱パネルの製造方法によれば、連続供給される上下面材のいずれか一方に発泡原料を塗布するとともに、いずれか他方に大きさの異なる真空断熱材を接着固定し、前記発泡原料が前記真空断熱材を埋設可能な状態に発泡した後、前記上面材を接近しながら上下面材を押さえて一定の厚みにして積層硬化させた後、カットするようにしており、発泡原料が塗布されて発泡途中の発泡体と真空断熱材とを上下面材で挟んでパネルとすることで、エア抜きの問題もなく、効率的に連続製造ができ、真空断熱材の大きさが異なる場合である真空断熱材の１枚の大きさや複数枚として真空断熱材部分の大きさが異なる場合など、大きさの異なるパネルも連続して製造できるようになる。

また、この発明の請求項２記載の真空断熱パネルの製造方法は、請求項１記載の構成に加え、前記真空断熱材が接着固定される前記上下いずれかの面材の表裏面に当該真空断熱材の位置を示すマーキングを入れるようにしたことを特徴とするものである。

この真空断熱パネルの製造方法によれば、前記真空断熱材が接着固定される前記上下いずれかの面材の表裏面に当該真空断熱材の位置を示すマーキングを入れるようにしており、製造段階で真空断熱材を高精度に取り付けたり、高精度にカットすることができるとともに、このマーキングによって建築物への取り付けの際に真空断熱材の埋設位置を確認でき、施工の際の真空断熱材の損傷を防止することができるようになる。

この発明の請求項１記載の真空断熱パネルの製造方法によれば、連続供給される上下面材のいずれか一方に発泡原料を塗布するとともに、いずれか他方に大きさの異なる真空断熱材を接着固定し、前記発泡原料が前記真空断熱材を埋設可能な状態に発泡した後、前記上面材を接近しながら上下面材を押さえて一定の厚みにして積層硬化させた後、カットするようにしたので、発泡原料が塗布されて発泡途中の発泡体と真空断熱材とを上下面材で挟んでパネルとすることで、真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルをエア抜きの問題もなく、効率的に連続製造ができ、真空断熱材の大きさが異なる場合である真空断熱材の１枚の大きさや複数枚として真空断熱材部分の大きさが異なる場合など、大きさの異なるパネルも連続して製造することができる。

また、この発明の請求項２記載の真空断熱パネルの製造方法によれば、前記真空断熱材が接着固定される前記上下いずれかの面材の表裏面に当該真空断熱材の位置を示すマーキングを入れるようにしたので、製造段階で真空断熱材を高精度に取り付けたり、高精度にカットすることができるとともに、このマーキングによって建築物への取り付けの際に真空断熱材の埋設位置を確認でき、施工の際の真空断熱材の損傷を防止することができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図３は、この発明の真空断熱パネルの製造方法の一実施の形態にかかり、図１（ａ）は製造工程全体の概略構成図、図１（ｂ）は大きさの異なる真空断熱パネルを製造する場合の製造工程の一部分の概略構成図、図２は一部分を拡大した概略構成図、図３はこの発明方法で製造される真空断熱パネルの一例の概略斜視図および断面図である。

この発明の製造方法で製造される真空断熱パネルの一例は、図３に示すように、真空断熱パネル１０が２枚の面材１１、１２の間に真空断熱材１３とこれを覆う合成樹脂発泡体１４とが挟まれて一体化されて略直方体のパネル状に構成されたものであり、一方の面材１１上に真空断熱材１３が接着固定され、その外側を囲むように合成樹脂発泡体１４が配置され、その外側に他方の面材１２が配置される。

このような真空断熱パネル１０を構成する面材１１、１２は、厚みが０．１〜１．０ｍｍのものが使用され、例えばプラスチックフィルム（厚さ１５〜５０μ）と一層以上の炭カル紙（１００〜３００ｇ／ｍ２）とを積層したものを使用するが、クラフト紙や中芯紙などにアルミニウムなどの金属箔を積層したもの、クラフト紙や中芯紙などに金属を蒸着したもの、クラフト紙や中芯紙などにポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムを積層したもの、これらのプラスチックフィルムを単独としたもの、これらプラスチックフィルムの複数を組み合わせて積層したもの、例えばポリエチレンフィルムと炭カル紙とポリエチレンフィルムとＰＥＴフィルムとの４層構造のものなどを挙げることができる。

真空断熱材１３は、例えば連続気泡形の硬質プラスチックフォームのスラブ材などの心材と、ゼオライトなどのゲッタ剤とを、ナイロン、ＰＥＴ、アルミ箔、ポリエチレンなどを積層した少なくとも４層のドライラミネート材からなる被覆材に入れてシールし、その内部を０．０５Ｔｏｒｒ以下に減圧して封止したものが使用されるが、これに限らず、プラスチックフィルムと金属箔とのラミネートフィルムを有するものなどの他の被覆材で、シリカ粉末またはグラスウールを有したものなどの他の芯材を包み、内部を真空にした真空断熱材であっても良く、硬質プラスチックフォーム単体の断熱材に比べて熱伝導率が低く（例えば約６分の１）、高い断熱性が得られるものである。

合成樹脂発泡体１４は、例えば硬質ポリウレタンフォームが使用されるほか、フェノールフォーム、ウレタン変性イソシアヌレートフォーム、イソシアヌレートフォーム、カルボン変性イソシアヌレートフォーム等の適宜の合成樹脂フォームを用いることができる。
この合成樹脂発泡体１４は、厚みが９〜３０ｍｍ、フォーム密度が２０〜１５０ｋｇ／ｍ3とされる。

次に、このような真空断熱パネル１０の製造方法について、図１および図２により説明する。
この真空断熱パネルの製造方法では、例えば、いわゆるインバース式に構成された連続製造装置が用いられ、連続供給される上下面材１１，１２のいずれか一方、ここでは上面材１２に合成樹脂発泡体１４の発泡原料を塗布するとともに、いずれか他方、ここでは下面材１１に真空断熱材１３を接着固定し、合成樹脂発泡体１４の発泡原料が真空断熱材１３を埋設可能な柔らかい状態に発泡した後、上面材１２を接近しながら下面材１１上の真空断熱材１３に被せるようにし、上下面材１１，１２を押さえて一定の厚みにして積層硬化させた後、カットするようにしている。

すなわち、この真空断熱パネルの製造方法では、ほぼ水平に設置された下面材移送ライン２１からコイル状の下面材１１が連続的に送り出されて供給され、この下面材１１上に所定の間隔で真空断熱材１３が接着剤や粘着テープなどで接着固定される。ここでは、予め粘着テープとして両面テープを真空断熱材１３の表面に貼っておき、シール材を剥がして下面材１１に接着するようにしている。
こうして真空断熱材１３を下面材１１の表面に接着することで、真空断熱パネル１０としたときのそりや変形を防止する。

また、真空断熱材１３を下面材１１に接着する場合に、下面材１１に予め線、点や印等のマーキングを施し、所定の位置に正確に接着できるようにする。

このマーキングは、下面材１１の表裏両面に入れておくことで、真空断熱材１３の入っている位置を明確にし、各真空断熱パネル１０に切り離すカットを容易とする。

また、下面材１１の外側に施してあるマーキングによって各真空断熱パネル１０のどの位置に真空断熱材１３が入っているかを知ることができ、これによって真空断熱材１０を建築物などの断熱材として用いる場合の取り付けの際に誤って真空断熱材１３を損傷することが防止でき、施工も容易にできる。

一方、上面材１２は、上面材移送ライン２２からコイル状の上面材１２が連続的に送り出されて供給され、水平に送り出した後その先に設けた湾曲部２３によって上面材１２を反転させて供給するようにしてあり、反転した後、上面材１２と下面材１１とが対向するようになっており、いわゆるインバース式となっている。

そして、上面材移送ライン２２の湾曲部２３の上流には、合成樹脂発泡体１４の発泡原料として、例えば硬質ウレタンフォーム原料を塗布する塗布ノズル２４が設けられ、この塗布ノズル２４によって例えばイソシアネート系成分とポリオール系成分の２液を混合攪拌して発泡原料とした後、上面材１２の表面（真空断熱パネル１０の内側となる上面）に塗布するようにしている。

また、この塗布時において、発泡原料を横幅方向（図１の紙面垂直方向）に均一に塗布するため、塗布ノズル２４を横幅方向に往復動させながら連続的に塗布するようにするとともに、反転後下面材１１上の真空断熱材１３に被せるようにすることから、塗布ノズル２４による塗布量を、真空断熱材１３が埋めこまれる部分を少なくし、真空断熱材１３が入る部分と他の部分とで、製品である真空断熱パネル１０の厚みが均一になるようにする。

さらに、上面材移送ライン２２の湾曲部２３から下流にかけて、カーブドプラテンヒーターなどの加熱装置２５が設けられ、塗布ノズル２４で塗布された発泡原料が次第に発泡しながら上面材１２とともに送られる場合の発泡原料の発泡状態を調整できるようにしてある。

こうして上面材１２に塗布されて発泡する発泡原料が次第に発泡して柔らかい状態、すなわち下面材１１上の真空断熱材１３に被せるようにしたときに合成樹脂発泡体１４が押し退けられて真空断熱材１３が入った部分と入らない部分との厚みが同じにできる状態で、上面材１２と下面材１１とを対向させながら接近させ、上面材１２と下面材１１とで真空断熱材１３および合成樹脂発泡体１４をサンドイッチ状に挟み込んだ後、更に下流のダブルコンベア２６内に送り込んで上下から押えて一定の厚みにする。

このダブルコンベア２６では、上面材１２と下面材１１とを介して上下一対のコンベア２６ａ、２６ｂでサンドイッチ状に挟み込んだ真空断熱材１３および合成樹脂発泡体１４を一定の圧力で加圧することで、発泡厚みをほぼ所定の範囲内に規制して一体に積層させるようになっており、例えば上方のコンベア２６ａはフローティング状態で支持してある。

また、このダブルコンベア２６では、真空断熱材１３に上面材１２の合成樹脂発泡体１４を被せるようにすることから、入口側の間隔を広げ、中間部から出口側を一定の間隔として無理なくサンドイッチ状に挟むことができるようにしてあり、このため図２に示すように、水平な下コンベア２６ｂに対して上コンベア２６ａの配置を入口側が広く、中間部から出口側が一定になるようにしてある。

そして、ダブルコンベア２６で発泡厚みをほぼ所定の範囲内に規制して一体に積層されたのち、下流のキュアオーブン２７に送られ、上面材１２と下面材１１とでサンドイッチ状に挟み込んで積層された真空断熱材１３を囲む合成樹脂発泡体１４を加熱硬化させて一体化するようにしてある。

こうして真空断熱材１３が合成樹脂発泡体１４で覆われ、上下に面材１１、１２が当てられて積層一体化された後、トリミングのためカットされ、所定の大きさの真空断熱パネル１０が完成する。

このカットには、サイドカッタ２８およびクロスカッタ２９が用いられ、予め下面材１１に施したマーキングによって所定の寸法に両側および長さ方向をカットする。

このような真空断熱パネル１０の製造方法によれば、従来の合成樹脂発泡体を型に取り付けた上下面材と真空断熱材の間に注入する方式に比べ、連続的に製造することができ、大幅な生産性向上を図ることができるとともに、コスト低減を図ることができる。

また、この真空断熱パネルの製造方法によれば、その用途や施工場所などに合わせて様々な大きさの異なる真空断熱パネル１０Ａを製造することができ、例えば図１（ｂ）に示すように、下面材１１上に大きさの異なる真空断熱材１３Ａを所定の間隔で接着固定するようにし、上面材１２に塗布されて発泡状態の合成樹脂発泡体１４を被せるようにした後ダブルコンベア２６に送り込むようにすれば良く、それぞれの真空断熱パネルの大きさに対応した型などを必要とせず、簡単に大きさの異なる真空断熱パネルを連続的に製造することができる。

なお、ここでは、大きさの異なる真空断熱パネルとして内部に挟み込む真空断熱材の１枚を大きくした場合で説明したが、これに限らず同一の大きさの真空断熱材で合成樹脂発泡体部分の大きさが異なる場合、真空断熱材を複数枚として真空断熱材部分の大きさが異なる場合など、いずれの大きさの異なる真空断熱パネルも連続して製造することができる。

また、このような大きさの異なる真空断熱パネルの製造は、内部に挟み込む真空断熱材の大きさの異なるものを混合した状態で下面材に接着固定して連続製造することも可能であり、この場合には、特に下面材に真空断熱材の位置を示すマーキングを施すことで、真空断熱材を所定の位置に接着でき、カットも正確にできるとともに、断熱施工の際の真空断熱材の損傷を防止することができる。

このような真空断熱パネルの製造方法によれば、発泡原料が塗布されて発泡途中の合成樹脂発泡体と真空断熱材とを上下面材で挟んでパネルとすることで、真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルをエア抜きの問題もなく、効率的に連続製造ができ、大きさの異なるパネルも連続して製造することができる。

また、この真空断熱パネルの製造方法によれば、真空断熱材の位置を示すマーキングを入れるようにしたので、製造段階で真空断熱材を高精度に取り付けたり、高精度にカットすることができるとともに、このマーキングによって建築物への取り付けの際に真空断熱材の埋設位置を確認でき、施工の際の真空断熱材の損傷を防止することができる。

この発明の真空断熱パネルの製造方法の一実施の形態にかかり、（ａ）は製造工程全体の概略構成図、（ｂ）は大きさの異なる真空断熱パネルを製造する場合の製造工程の一部分の概略構成図である。この発明の真空断熱パネルの製造方法の一実施の形態にかかる一部分を拡大した概略構成図である。この発明方法で製造される真空断熱パネルの一例の概略斜視図および断面図である。従来の真空断熱パネルの概略斜視図である。

符号の説明

１０真空断熱パネル
１１下面材
１２上面材
１３真空断熱材
１４合成樹脂発泡体
２０連続製造装置
２１下面材移送ライン
２２上面材移送ライン
２３湾曲部
２４塗布ノズル
２５加熱装置
２６ダブルコンベア
２７キュアオーブン
２８サイドカッタ
２９クロスカッタ

Claims

真空断熱材を発泡体で覆った真空断熱パネルを連続して製造するに際し、
連続供給される上下面材のいずれか一方に発泡原料を塗布するとともに、いずれか他方に大きさの異なる真空断熱材を接着固定し、前記発泡原料が前記真空断熱材を埋設可能な状態に発泡した後、前記上面材を接近しながら上下面材を押さえて一定の厚みにして積層硬化させた後、カットするようにしたことを特徴とする真空断熱パネルの製造方法。
前記真空断熱材が接着固定される前記上下いずれかの面材の表裏面に当該真空断熱材の位置を示すマーキングを入れるようにしたことを特徴とする請求項１記載の真空断熱パネルの製造方法。