JP2005188714A - Heat insulating panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、断熱パネルに関し、特に軽量で断熱性に優れしかも高い強度を保持することができ、使用済みになった断熱パネルのリサイクルが容易に行えるようにした断熱パネルに関するものである。 The present invention relates to a heat insulating panel, and more particularly to a heat insulating panel that is lightweight, excellent in heat insulating properties, can retain high strength, and can easily recycle used heat insulating panels.
図9は保冷車の荷物室等を形成するのに用いられている従来の断熱パネルの一例を示したもので、従来の断熱パネルaは、アルミ板等の2枚の側板b,bの間に、ウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂等からなる断熱材cをエポキシ樹脂等の接着剤dで接着したサンドイッチパネルとしている。 FIG. 9 shows an example of a conventional heat insulation panel used for forming a luggage compartment of a cold car, and the conventional heat insulation panel a is between two side plates b and b such as an aluminum plate. In addition, a sandwich panel in which a heat insulating material c made of urethane, polystyrene, phenol resin or the like is bonded with an adhesive d such as an epoxy resin is used.
保冷車の荷物室(保温室)を構成する断熱パネルaは、断熱性能と同時に曲げ強度特性及び衝撃強度特性を有している必要があるが、前記ウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂等の断熱材cは断熱性に優れていることから保冷に適しており、更に前記したようにウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂等からなる断熱材cにエポキシ樹脂による接着剤dで側板b,bに接着していることから高い接着強度が得られ、よって上記サンドイッチパネルは所要の曲げ強度特性及び衝撃強度特性も有する。 The heat insulation panel a that constitutes the luggage compartment (cold storage room) of the cold car needs to have a bending strength characteristic and an impact strength characteristic simultaneously with the heat insulation performance, but the heat insulation material c such as urethane, polystyrene, phenol resin, etc. Is suitable for cold storage because of its excellent heat insulation properties, and as described above, it is adhered to the side plates b and b with the epoxy resin adhesive d to the heat insulating material c made of urethane, polystyrene, phenol resin, etc. Therefore, the sandwich panel has the required bending strength characteristics and impact strength characteristics.
更に、この種の断熱パネルにおいて断熱性能を更に高めるために、硬質ウレタンフォーム等から成る断熱材内に真空断熱材を埋め込んで芯材を形成し、前記芯材の両面に外板及び内板をそれぞれ取り付けてパネル材として形成した荷箱用断熱パネルがある(例えば、特許文献1参照)。
前記断熱パネルを用いた保冷車等が使用済みになった際には、環境保全、材料の有効利用の面等から断熱パネルをリサイクルすることが求められる。しかし、図9に示された断熱パネルa或いは特許文献1に示される断熱パネルは、ウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂等の断熱材cを用いているために、使用済みになっても断熱材cを溶解法等によって再生することができない。従って、使用済みとなった前記断熱パネルaは、図10に示す如く両側の側板b,bを引き剥がすように解体した後、アルミ板等の側板b,bは原料として回収するが、側板b,bから除去したウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂等の断熱材cは材料としてリサイクルすることは行われていない。
When a cold car or the like using the heat insulation panel is used, it is required to recycle the heat insulation panel from the viewpoint of environmental conservation, effective use of materials, and the like. However, since the heat insulation panel a shown in FIG. 9 or the heat insulation panel shown in
上記ウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂等の断熱材cは、埋立て用等に用いるには不向きであり、このため通常では焼却処理して一部で熱回収を行っているが、燃焼させた場合には有害ガスを発生したり、火炉を傷めるといった問題がある。 The above-mentioned heat insulating material c such as urethane, polystyrene, phenol resin is not suitable for use in landfills, etc. Therefore, usually, incineration treatment is performed to partially recover heat, but when it is burned Has problems such as generating harmful gases and damaging the furnace.
更に、前記したように使用済みの断熱パネルaを解体して側板b,bと断熱材cを分離する際に、側板b,bと断熱材cはエポキシ樹脂の接着剤dによって高い接着強度で接着されているために、分解する作業が非常に大変で手数と時間が掛る問題がある。 Further, as described above, when the used heat insulation panel a is disassembled and the side plates b, b and the heat insulating material c are separated, the side plates b, b and the heat insulating material c have high adhesive strength by the epoxy resin adhesive d. Since it is bonded, the work of disassembling is very difficult and takes time and labor.
本発明は、上記実情に鑑み、軽量で断熱性に優れしかも高い強度を保持することができ、使用済みとなった断熱パネルのリサイクルが容易に可能な断熱パネルを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a heat insulating panel that is lightweight, excellent in heat insulating properties, can retain high strength, and can easily recycle used heat insulating panels.
請求項1に記載の発明は、金型成形した発泡スチロールの内部に真空断熱材が配置され、前記発泡スチロールの外側面に形成されたスキン層に接着剤により側板を固定したことを特徴とする断熱パネル、に係るものである。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、前記真空断熱材の周囲に発泡スチロールによる柱状強度部が形成されるように発泡スチロールの内部に真空断熱材を配置したことを特徴とする請求項1に記載の断熱パネル、に係るものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、前記真空断熱材を包囲する発泡スチロールの厚さが少なくとも25ミリメートル以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の断熱パネル、に係るものである。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、前記接着剤が弾性ウレタン接着剤であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の断熱パネル、に係るものである。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、保冷車用保温壁に用いたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の断熱パネル、に係るものである。
The invention according to
本発明の断熱パネルによれば、金型成形した発泡スチロールの内部に真空断熱材が配置され、前記発泡スチロールの外側面に形成されたスキン層に接着剤により側板を固定した構成としたので、発泡スチロールの内部に配置した真空断熱材によって断熱パネルの断熱性能が著しく高められる効果がある。 According to the heat insulation panel of the present invention, since the vacuum heat insulating material is disposed inside the molded polystyrene foam, and the side plate is fixed to the skin layer formed on the outer surface of the polystyrene foam by an adhesive, There is an effect that the heat insulating performance of the heat insulating panel is remarkably enhanced by the vacuum heat insulating material disposed inside.
また、金型成形した発泡スチロールに有する平坦面のスキン層に側板を接着剤により接着したので、発泡スチロールの弱点であった接着強度を大幅に高めて断熱パネルの曲げ強度を効果的に高められる効果がある。 In addition, since the side plate is bonded to the flat skin layer of the molded polystyrene foam with an adhesive, the adhesive strength, which was a weak point of polystyrene foam, can be greatly increased, and the bending strength of the heat insulation panel can be effectively increased. is there.
真空断熱材の周囲に発泡スチロールによる柱状強度部が形成されるように発泡スチロールに真空断熱材を配置したので、柱状強度部により断熱パネルの曲げ強度を更に向上できる効果がある。 Since the vacuum heat insulating material is disposed in the foamed polystyrene so that the columnar strength portion made of the expanded polystyrene is formed around the vacuum heat insulating material, the columnar strength portion has an effect of further improving the bending strength of the heat insulating panel.
真空断熱材を包囲する発泡スチロールの厚さを少なくとも25ミリメートル以上としたので、断熱材に対して局部的に荷重が作用しても発泡スチロールが変形するのを防止できる効果がある。 Since the thickness of the foamed polystyrene surrounding the vacuum heat insulating material is at least 25 millimeters or more, there is an effect that the foamed polystyrene can be prevented from being deformed even when a load is locally applied to the heat insulating material.
発泡スチロールの平坦面を成すスキン層に弾性ウレタン接着剤を用いて側板を固定したので、弾性ウレタン接着剤による接着は断熱パネルの廃棄時に側板と発泡スチロールとを剥離するための作業が比較的容易にできる効果がある。 Since the side plate is fixed to the skin layer that forms the flat surface of the polystyrene foam using an elastic urethane adhesive, the operation for peeling the side plate and the polystyrene foam can be done relatively easily when the heat insulation panel is discarded. effective.
保冷車の保温壁等に用いた断熱パネルが使用済みになった場合にも、解体した後の発泡スチロールはリモネンと接触させることにより溶解することができ、従って、この溶解液からリモネンを除去してスチレンを回収し、スチレンを原料として再利用することができ、更に解体によって取り出した真空断熱材はそのまま再利用できる効果がある。 Even when the heat insulation panel used for the heat insulation wall of the cold car is used up, the foamed polystyrene after being disassembled can be dissolved by bringing it into contact with limonene. Therefore, the limonene is removed from the solution. Styrene can be recovered, styrene can be reused as a raw material, and the vacuum heat insulating material taken out by dismantling can be reused as it is.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1〜図3は本発明の断熱パネルを構成する断熱体1を示しており、図1は断熱体1の平面図、図2は図1のII−II方向矢視図、図3は断熱体1の一部を表わす部分切断側面図である。断熱体1は、金型成形した発泡スチロール2(ポリスチレンフォーム)の内部に所要数の真空断熱材3を、該真空断熱材3の平面が発泡スチロール2の平面と平行になるように配置した構成を有する。図1では発泡スチロール2の内部に矩形の真空断熱材3を4枚配置した場合を示しているが、真空断熱材3の配置数は任意に選定できる。
1 to 3 show a
このとき、矩形の真空断熱材3の四辺の外側には、発泡スチロール2による柱状強度部4が形成されるように真空断熱材3を配置して断熱体1の曲げ強度を高めた構造としている。
At this time, the vacuum
また、前記真空断熱材3を包囲する発泡スチロール2の厚さを少なくとも25ミリメートル以上とすることにより、前記発泡スチロール2に局部的な加圧力が掛っても変形を防止できるようにしている。
Further, by setting the thickness of the
前記発泡スチロール2には例えば[表1]に示すような特性値を備えたものを用いることができる。
[表1]
項 目 単 位 値
密 度 Kg/m3 20〜40
強 度 MPa 0.15〜0.5
圧縮弾性率 MPa 5〜15
曲げ強度 MPa 0.3〜0.8
曲げ弾性率 MPa 15〜40
熱伝導率 W/mK 0.03以下
As the
[Table 1]
Item Unit Value Density Kg / m 3 20-40
Strength MPa 0.15-0.5
Compression modulus MPa 5-15
Bending strength MPa 0.3-0.8
Flexural modulus MPa 15-40
Thermal conductivity W / mK 0.03 or less
前記したように構成した断熱体1の両外側面に、図4に示す如く断熱体1を挟むようにアルミ板等の側板5,5を配置し、該側板5,5を発泡スチロール2のスキン層2aに接着剤6により固定することによりサンドイッチパネルとした図5の断熱パネル7を構成する。
前記金型成形した発泡スチロール2は、図3にその断面構造を示すように金型との境界面に密度が高くなった平滑面からなるスキン層2aが形成されているので、このスキン層2aに接着剤6により前記側板5,5を接着する。
Since the molded
前記発泡スチロール2のスキン層2aを側板5,5に接着する接着剤6には所要の弾性を備えた弾性ウレタン接着剤6aを用いることが好ましい。
It is preferable to use an elastic urethane adhesive 6a having a required elasticity as the
保冷車の断熱パネル等に発泡スチロールを用いることは従来より種々試みられてきた。しかし、従来では、予め大型に成形した発泡スチロール成形体から図6の如く所要の大きさに切り出した切断発泡スチロール2’を用いるようにしていた。従って、従来の切断発泡スチロール2’には金型境界面のスキン層がなく、切断した面が凹凸形状を有しているために、この凹凸面に接着剤を塗って接着しても切断発泡スチロール2’を強い強度で側板に接着することはできず、よってサンドイッチパネルに充分な曲げ強度を保持させることができないと考えられ、このために発泡スチロールを断熱パネルに用いることは実用化されなかった。 Various attempts have been made in the past to use styrene foam for a heat insulating panel of a cold car. However, conventionally, a cut foamed polystyrene 2 'cut out to a required size as shown in FIG. 6 from a foamed polystyrene molded body previously formed in a large size has been used. Therefore, the conventional cut foam 2 'does not have a skin layer on the mold boundary surface, and the cut surface has a concavo-convex shape. It is considered that 'cannot be bonded to the side plate with a strong strength, and therefore it is considered that the sandwich panel cannot hold a sufficient bending strength. For this reason, the use of foamed polystyrene for a heat insulating panel has not been put into practical use.
これに対し、本発明では、前記したように金型成形によって製造した発泡スチロール2を用いて、該発泡スチロール2の平坦面を成すスキン層2aに接着剤6で側板5,5を接着したことにより、発泡スチロール2と側板5,5との接着強度を大幅に高めることができ、よってサンドイッチパネルの曲げ強度を高く維持することができる。
On the other hand, in the present invention, by using the
図7は、図1の断熱体1を用いて図5のように構成した断熱パネル7により保冷車8の保温壁9を構成した場合の一例を示している。
FIG. 7 shows an example in which the
保冷車8の保温壁9には搭載する荷物による衝撃荷重及び保温壁9内面に取付られる荷物拘束のためのラッシングレールにかかる荷重が作用するため、保冷車8の保温壁9に用いられる断熱パネル7はこれらの荷重によって変形しない強度を備える必要がある。
The insulation wall used in the
通常の保冷車8の保温壁9では、通常1000kgfの荷重に耐えられる曲げ強度を有するよう設計されている。従って、この曲げ強度を保持するための一例として、図1に示す如く、縦A=1090mm、横B=470mmの大きさの4個の真空断熱材3を用いて、発泡スチロール2により縦L1=3000mm、横L2=1500mm、厚さL3=100mmの断熱体1を構成する場合の柱状強度部4(C、D、E、F)の寸法を下記[表2]に示した。
[表2]
部 位 寸 法(mm) 備 考
A 1090 真空断熱材寸法
B 470 真空断熱材寸法
C 100〜120 パネル端部
D 60〜100 パネル中央部
E 38 パネル端部
F 74 パネル中央部
G 35 表面/真空断熱材間
The
[Table 2]
Part Dimensions (mm) Remarks A 1090 Vacuum insulation material dimensions B 470 Vacuum insulation material dimensions C 100 to 120 Panel edge D 60 to 100 Panel center E 38 Panel edge F 74 Panel center G 35 Surface / vacuum Between insulation materials
尚、図1の断熱体1は、発泡スチロール2の平面の面積に対して真空断熱材3の面積が面積比で45%になるように構成した場合を示している。
In addition, the
また、発泡スチロール2に局部的な加圧力が作用した際に発泡スチロール2が変形するのを防止するために、前記真空断熱材3を包囲する発泡スチロール2の厚さ、特に断熱体1の平面に対して鉛直方向で真空断熱材3の表裏に位置する発泡スチロール2の厚さGを、少なくとも25ミリメートル以上とした。
Further, in order to prevent the foamed
前記した如く、真空断熱材3の矩形の四辺の外側に発泡スチロール2による柱状強度部4を形成すること、及び、真空断熱材3を包囲する発泡スチロール2の厚さ、特に断熱体1の平面に対して鉛直方向で真空断熱材3の表裏に位置する発泡スチロール2の厚さGを少なくとも25ミリメートル以上とすることは、発泡スチロール2の使用による断熱パネル7の強度を保持する上で重要である。
As described above, the
尚、本発明の断熱パネルは次のようにして製造することができる。まず、真空断熱材の外周四辺に予め形成しておいた位置決め用の発泡スチロール成形体を取り付けて真空断熱材を金型の内部に位置決め配置した後、金型を閉じて金型内部における真空断熱材外部の空間に発泡スチロール原料を充填し、続いて加水して発泡スチロール原料を膨張させることにより内部に真空断熱材が配置され外面にスキン層を有する断熱体を形成する。続いて、金型を開いて図1〜図3に示す断熱体1を金型から取り出した後、断熱体1の発泡スチロール2外側面に形成されたスキン層2aに、図4に示す如く弾性ウレタン接着剤6aによる接着剤6を用いて側板5,5を固定することにより図5の断熱パネル7が製造される。
In addition, the heat insulation panel of this invention can be manufactured as follows. First, a foamed polystyrene molded body for positioning previously formed on the outer peripheral four sides of the vacuum heat insulating material is attached, the vacuum heat insulating material is positioned and arranged inside the mold, the mold is then closed, and the vacuum heat insulating material inside the mold By filling the external space with the expanded polystyrene raw material, and subsequently expanding the expanded polystyrene raw material by adding water, a heat insulating body is formed in which a vacuum heat insulating material is disposed inside and a skin layer is formed on the outer surface. Subsequently, after opening the mold and taking out the
次に、上記した実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the above-described embodiment will be described.
図5に示した本発明の断熱パネル7によれば、側板5,5により挾持された発泡スチロール2の内部に真空断熱材3が配置された構造を有するので、真空断熱材3によって断熱パネル7の断熱性能を著しく高めることができる。
According to the
即ち、図9に示す断熱材cに側板b,bを固定した従来の断熱パネルaと、図5に示す発泡スチロール2の内部に真空断熱材3を配置してその発泡スチロール2の外面に側板5,5を固定した本発明の断熱パネル7とを同一寸法で製作してその断熱性能を比較した。本発明の断熱パネル7は平面の面積に対して面積比で45%になるように真空断熱材3を配置した。その結果、本願発明の断熱パネル7は、45%の面積比で真空断熱材3を配置した場合でも、従来の断熱パネルaに対して10倍前後という著しく高い断熱性能を発揮できることが判明した。
That is, the conventional heat insulation panel a which fixed the side plates b and b to the heat insulating material c shown in FIG. 9, and the vacuum
また、発泡スチロール2のスキン層2aに対して側板5,5を接着剤6で接着したので、側板5,5に対する発泡スチロール2の接着面積が増大することによって発泡スチロール2の弱点であった発泡スチロール2と側板5,5の接着強度を大幅に高めることができた。このように発泡スチロール2と側板5,5の接着強度が高められたことにより、発泡スチロール2が有する曲げ強度特性(一般に30〜60N/cm2)を利用して、更に側板5,5との相乗作用によって、断熱パネル7の曲げ強度を大幅に高めることができる。
Further, since the
更に、真空断熱材3の周囲に発泡スチロール2による柱状強度部4が形成されるように発泡スチロール2に真空断熱材3を配置したので、柱状強度部4により断熱パネル7の曲げ強度を更に高めることができる。
Furthermore, since the vacuum
又、真空断熱材3を包囲する発泡スチロール2の厚さ、特に断熱体1の平面に対して鉛直方向で真空断熱材3の表裏に位置する発泡スチロール2の厚さGを少なくとも25ミリメートル以上としたので、断熱体1が局部的に加圧されても発泡スチロール2が変形するのを防止することができる。
Further, the thickness of the foamed
更に、接着剤6に弾性ウレタン接着剤6aを使用したことにより、断熱体1に局部的な加圧力が作用した際には弾性ウレタン接着剤6aが変形し、これによって接着剤6と発泡スチロール2との接着性が低下する問題を防止できる。
Furthermore, the use of the elastic urethane adhesive 6a as the adhesive 6 causes the elastic urethane adhesive 6a to be deformed when a local pressure is applied to the
従って、上記した本発明の断熱パネル7によれば、発泡スチロール2の内部に真空断熱材3を配置することによって断熱性能を著しく高めることができ、同時に曲げ強度特性及び衝撃強度特性を向上させることができる。
Therefore, according to the
従って、前記断熱パネル7は図7に示すように保冷車8の保温壁9等に好適に利用することができ、且つ著しく高い断熱性能を発揮できることにより、保温壁9の厚みを薄く構成して保温室の荷物積載空間を大きく取ることができる。
Accordingly, the
図7に示したように保冷車8等に利用された断熱パネル7が使用済みになった場合には、次のようにしてリサイクルすることができる。
As shown in FIG. 7, when the
使用済みの断熱パネル7は、両側の側板5,5を引き剥がすようにして解体する。このとき、前記弾性ウレタン接着剤6aによる接着は従来の図9に示したエポキシ樹脂の接着剤dによる接着と比較して剥離が比較的容易であり、従ってアルミ板等の側板5,5と、真空断熱材3と、発泡スチロール2とを効率良く分離して回収することができる。
The used
回収した発泡スチロール2は、図8に示す容器10に入れ、リモネン11と接触させることによって溶解させる。リモネン11はスチロールと良く似た分子構造を有しており非常に親和性が高く発泡スチロール2を非常に良く溶解する。厚さ5cm程度の発泡スチロール2が数分で溶解できる。夏ミカン、伊予柑等のみかんの皮を乾燥し、そこから抽出したオレンジ油の主成分はα−リモネンであり、このようにして得られたリモネン11を発泡スチロール2の溶解に用いることができる。又、発泡スチロール2の溶解にはリモネン11の他に前記オレンジ油をそのまま用いてもよい。
The recovered expanded
上記した如く、発泡スチロール2はリモネン11によって容易に分解液化するので、使用済みになった発泡スチロール2をリモネン11によって溶解し、その溶解液からリモネン11を除去するとスチレンを回収することができ、スチレンは原料として再利用できる。
As described above, since the expanded
また、回収した真空断熱材3はそのまま再利用することもできる。
The recovered vacuum
なお、本発明の断熱パネルは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、断熱パネルの形状は種々変更し得ること、保冷車以外の自動車の壁面やその他の場所の断熱にも適用できること、接着剤には弾性ウレタン接着剤以外のものも使用可能であるが、弾性を有する接着剤が好ましいこと、その他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。 In addition, the heat insulation panel of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the shape of the heat insulation panel can be variously changed, and can also be applied to heat insulation of a wall surface of an automobile other than a cold car or other places. As the adhesive, other than the elastic urethane adhesive can be used, but an adhesive having elasticity is preferable, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
2 発泡スチロール
2a スキン層
3 真空断熱材
4 柱状強度部
5 側板
6 接着剤
6a 弾性ウレタン接着剤
7 断熱パネル
8 保冷車
9 保温壁
DESCRIPTION OF
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JP2003434411A JP2005188714A (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Heat insulating panel |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007131329A (en) * | 2005-11-10 | 2007-05-31 | Corona Corp | Thermal insulation material for storage tank |
JP2008008431A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | Composite heat insulating material comprising vacuum heat insulating material and expanded polystyrene, and its manufacturing method |
US10329074B2 (en) * | 2013-06-03 | 2019-06-25 | Sonoco Development, Inc. | Method of making a thermally insulated shipper |
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2003
- 2003-12-26 JP JP2003434411A patent/JP2005188714A/en active Pending
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