JP2006145026A - 断熱パネル - Google Patents

Abstract

【課題】断熱パネルを連結する場合に、隣接する一方の断熱パネルの枠材と他方の断熱パネルの枠材との間の断熱性を高める。
【解決手断】断熱パネル１０８を連結する場合は、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３’の凸部１０３ａ’と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’とは、真空断熱部材１１１を間に挟んで係合するように連結される。凸状の枠材１０３’の凸部１０３ａ’と凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’には、それぞれ真空断熱部材１１１の一部を収納する収納部１０３ｂ’，１０４ｂ’が形成され、断熱パネル１０８を連結したとき、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３’と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’との間にできる隙は、真空断熱部材１１１によって埋められる。その結果、連結した断熱パネル１０８の断熱性が高まる。
【選択図】図２

Description

本発明は、低温や高温に温度を一定に保つ断熱箱体などに用いられる断熱パネルに関するものである。

近年、地球温暖化防止の観点から様々な分野で省エネルギ−化が大きな課題となっている。中でも食品の冷凍冷蔵や室内空間の温度制御に必要となる電気エネルギ−の省力化も必須課題であり、様々な省エネルギ−化の取り組みがなされている。

本課題を解決する一つの策として、食品の冷凍冷蔵に用いられる大型倉庫や小型プレハブを構成する断熱パネルの断熱性能を高めてエネルギ−化を図るべく、断熱パネルに真空パネルを用いることが考案された。具体的には、真空断熱材だけで断熱パネルを構成することは、生産性や信頼性の観点から極めて困難なため、断熱パネル内部に真空断熱材を配設した後、断熱パネル内にウレタンフォ−ムを充填し断熱パネルを構成する方法が取られてきた。

また、ウレタンフォ−ムの充填性を確保し適性な断熱性能を得る為に断熱パネルを構成する枠材や断熱パネルを連結して断熱箱体を構成するための連結装置と真空断熱材との距離をある程度確保し、真空断熱材を枠材や連結装置に対して紐やワイヤ−を用いて支持する方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上述した従来の断熱パネルを説明する。

図５は、従来の断熱パネル１の断面図である。図５に示すように、従来の断熱パネル１は、間隔をあけて互いに対向している一対の面材２と、この面材２間の内部空間に配置されている板状の真空断熱材３と、面材２間の内部空間に充填発泡される充填断熱材４と、対向する面材２を連結して断熱パネルを略密閉空間として構成するための枠材５と、複数の断熱パネル１を連結して断熱箱体を構成するための連結装置６と、真空断熱材３を連結装置６に対して支持する線状材７を備えている。

以上のように構成された断熱パネル１について、以下その作用を説明する。

対向する面材２の内部に配設される真空断熱材３は、断熱パネル１の面積よりもある程度小さく、枠材５に接合された連結部材６に対して線状材７で位置決めされている。そのため、充填断熱材４を充填する際に、真空断熱材３が充填圧力に押されて移動してしまうといった問題が生じないとともに、線状材７で位置決めしているため充填断熱材４の充填性を損なうような邪魔な障害物がないため充填断熱材４が充填しきれず空隙ができてしまうといった問題が生じない。その結果、真空断熱材３を用いない場合と比較して高い断熱性能を得ることができると期待できる。
特開平１１−１４２０４９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、断熱パネル１内に真空断熱材３を配置すると共にウレタンフォ−ムなどの充填断熱材４を充填し断熱効果の高い断熱パネル１を構成するも、隣接する一方の断熱パネル１の枠材５と他方の断熱パネル１の枠材５間に隙が発生し、外部からの熱侵入が多く、真空断熱材３を用いた箱体としての断熱性能は期待した程向上しないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、断熱パネルを連結する場合に、隣接する一方の断熱パネルの枠材と他方の断熱パネルの枠材との間の断熱性が高い断熱パネルを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の断熱パネルは、断熱パネルを連結する際に、隣接する一方の断熱パネルの枠材と他方の断熱パネルの枠材との間に断熱部材を挟んで連結することにより、断熱パネル連結部の枠材間のすきを無くすものである。

これにより、外部からの侵入熱量を大幅に削減し、連結部を含めて連結された複数の断熱パネルで構成される断熱箱体全体の断熱性能を高めることとなる。

本発明の断熱パネルは、断熱箱体全体の断熱性能を高めることにより、保温または保冷のために加熱または冷却するための消費電力量を大幅に低減する断熱パネルを提供することが出来る。

また本発明の断熱パネルの連結部に用いる断熱部材の熱伝導率を充填断熱材と同程度以下とすることにより、消費電力量を大幅に削減する効果がある一方で、冷凍用保冷庫など庫内と庫外の温度差が大きい場合に用いる厚さ１００ｍｍ以上の断熱パネルを薄肉化する目的にも活用することができ、断熱パネルの保管および搬送コストを大幅に削減することができる。

請求項１に記載の断熱パネルの発明は、間隔をあけて互いに対向する面材と、前記面材の端部を固定する枠材と、前記面材間の内部空間に配設されている真空断熱材と、前記面材間の前記真空断熱材以外の内部空間に充填発泡される充填断熱材とで構成される断熱パネルであって、前記断熱パネルを連結する場合は、連結する一方の前記断熱パネルの前記枠材と、他方の前記断熱パネルの前記枠材との間に断熱部材を挟んで連結することにより、断熱パネルの連結部から侵入する侵入熱量を大幅に削減し、連結した複数の断熱パネルから構成される断熱箱体全体の断熱性能が高まることとなり、保温または保冷のために加熱または冷却するための消費電力量を大幅に低減することができる。

請求項２に記載の断熱パネルの発明は、請求項１記載の発明において、枠材は凸状の枠材と凹状の枠材とからなり、前記断熱パネルを連結する場合は、隣接する一方の前記断熱パネルの凸状の枠材の凸部と、他方の前記断熱パネルの凹状の枠材の凹部との間に断熱部材を挟んで連結されることにより、請求項１記載の発明の作用効果に加えて、断熱パネルを確実に連結するための作業性を向上することとなり、断熱パネルの連結部から侵入する侵入熱量を容易にかつより確実に削減することができる。

請求項３に記載の断熱パネルの発明は、請求項２記載の発明において、凸状の枠材と凹状の枠材の連結面に形成された収納部に断熱部材の一部が収納保持されることにより、請求項２記載の発明の作用効果に加えて、挟持する断熱部材を所定位置に確実に配設するための作業性を向上することとなり、断熱パネルの連結部から侵入する侵入熱量をさらに容易にかつ確実に削減することができる。

請求項４に記載の断熱パネルの発明は、請求項１記載の発明において、枠材は凹状の枠材からなり、前記断熱パネルを連結する場合は、隣接する一方の前記断熱パネルの凹状の枠材と、他方の前記断熱パネルの凹状の枠材との間に形成される収納部に断熱部材を挟んで連結されることにより、請求項１記載の発明の作用効果に加えて、複数種類の枠材を準備する必要がなくなると共に、挟持する断熱部材を所定位置に確実に配設するための作業性を向上することとなり、断熱パネルの連結部から侵入する侵入熱量をより安価にかつ確実に削減することができる。

請求項５に記載の断熱パネルの発明は、請求項１記載の発明において、連結する前記枠材のうちのどちらか一方の枠材の連結面に形成された収納部に断熱部材の一部が収納保持されることにより、請求項１記載の発明の作用効果に加えて、挟持する断熱部材を所定位置に確実に配設するための作業性を向上すると共に、収納部は片方の枠材にのみ形成するため収納部形成に必要なコストを抑えることとなり、断熱パネルの連結部から侵入する侵入熱量をより安価にかつ確実に削減することができる。

請求項６に記載の断熱パネルの発明は、請求項１から請求項５に記載の発明において、断熱部材の熱伝導率が充填断熱材と同等以下とすることにより、請求項１から請求項５に記載の発明の効果に加えて、断熱パネル連結部の断熱性能を充填断熱材相当まで高めることとなり、連結部を含めた断熱パネルの断熱性能を格段に向上することができ、断熱パネルの薄肉化の際にも連結部に局所的に結露が発生するといった問題を回避することができる。

請求項７に記載の断熱パネルの発明は、請求項１から請求項５に記載の発明において、断熱部材が真空断熱材であることにより、請求項１から請求項５に記載の発明の効果に加えて、断熱パネル連結部まで含めて真空断熱材を複層することとなり、連結部にて断熱性能が低下するといった現象を最小限に抑えることができるため、断熱パネルに真空断熱材を適用し発現する断熱性能を最大限引き出すことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参考にしながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における断熱パネルの断面図である。

図１に示すように、間隔をあけて互いに対向する一対の面材１０１，１０２と、一対の面材１０１，１０２の外周部に設けられ一対の面材１０１，１０２を固定する凸状の枠材１０３及び凹状の枠材１０４と、一対の面材１０１，１０２と凸状の枠材１０３及び凹状の枠材１０４とにより形成される内部空間１０５内において面材１０２に接して配設される真空断熱材１０６と、内部空間１０５における真空断熱材１０６以外の空間に充填発泡される充填断熱材１０７とから断熱パネル１０８が構成される。

そして、断熱パネル１０８を連結する場合は、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３の凸部１０３ａと他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４の凹部１０４ａとは、断熱部材１０９を間に挟んで係合するように連結される。

このとき、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４との間にできる隙は、断熱部材１０９によって埋められ、隣接する一方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２と他方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２との間にできる隙は、充填材１１０によって埋められる。

以上のように構成された本実施の形態の断熱パネル１０８は、断熱パネル１０８を連結する場合に、隣接する一方の断熱パネル１０８の枠材１０３と他方の断熱パネル１０８の枠材１０４との間の隙を断熱部材１０９によってなくし、外部からの侵入熱量を大幅に削減し、連結した断熱パネル１０８の断熱性が高まり、複数の断熱パネル１０８を連結してなる断熱箱体を保温または保冷のために加熱または冷却するための消費電力量を低減できる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における断熱パネルの断面図である。

図２に示すように、間隔をあけて互いに対向する一対の面材１０１，１０２と、一対の面材１０１，１０２の外周部に設けられ一対の面材１０１，１０２を固定する凸状の枠材１０３’及び凹状の枠材１０４’と、一対の面材１０１，１０２と凸状の枠材１０３’及び凹状の枠材１０４’とにより形成される内部空間１０５内において面材１０２に接して配設される真空断熱材１０６と、内部空間１０５における真空断熱材１０６以外の空間に充填発泡される充填断熱材１０７とから断熱パネル１０８が構成される。

そして、断熱パネル１０８を連結する場合は、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３’の凸部１０３ａ’と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’とは、真空断熱部材１１１を間に挟んで係合するように連結される。

なお、凸状の枠材１０３’の凸部１０３ａ’と凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’に、それぞれ真空断熱部材１１１の一部を収納する収納部１０３ｂ’，１０４ｂ’が形成されている。

また、断熱パネル１０８を連結したとき、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３’と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’との間にできる隙は、真空断熱部材１１１によって埋められ、隣接する一方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２と他方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２との間にできる隙は、充填材１１０によって埋められる。

以上のように構成された本実施の形態の断熱パネル１０８は、実施の形態１における断熱部材１０９を真空断熱部材１１１に変更し、凸状の枠材１０３’の凸部１０３ａ’と凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’に、それぞれ真空断熱部材１１１の一部を収納する収納部１０３ｂ’，１０４ｂ’を形成したものであり、断熱パネル１０８を連結する場合における、隣接する一方の断熱パネル１０８の枠材１０３’と他方の断熱パネル１０８の枠材１０４’との間の断熱に、真空断熱部材１１１を適用することを可能にし、真空断熱部材１１１は断熱部材の中でも断熱性能が高いため、外部からの侵入熱量を更に削減し、連結した断熱パネル１０８の断熱性が更に高まり、複数の断熱パネル１０８を連結してなる断熱箱体を保温または保冷のために加熱または冷却するための消費電力量を更に低減できる。

ここで、充填断熱材１０７として一般的な硬質ウレタンフォームの熱伝導率は０．０２Ｗ／ｍＫ、真空断熱材１１１の熱伝導率が０．００３Ｗ／ｍＫ以下程度であることに比較して、枠材１０３’，１０４’は、厚み１０ｍｍ程度の発泡ポリスチレンの場合には熱伝導率が０．０４Ｗ／ｍＫ程度、または厚み２ｍｍ程度の薄肉樹脂材の場合には熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ程度であるため、枠材１０３’，１０４’間に真空断熱材１１１を挟むことにより断熱パネル１０８連結部の断熱性能を格段に高めることが出来る。そのため、庫内と庫外の温度差が大きい冷凍保冷庫の断熱壁として断熱パネル１０８を使う場合においては、厚み１００ｍｍ以上の断熱パネル１０８を使用するのが一般的であるが、真空断熱材１０６，１１１の高い断熱効果により、断熱パネル１０８の厚みを４０ｍｍ程度まで薄肉化しても全く結露が生じる心配が無い。

この結果、同等断熱性能を得るための断熱パネル１０８の厚みを従来に比べて大幅に薄肉化できるため、断熱パネル１０８の発泡時間短縮、保管・搬送費用の削減ができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における断熱パネルの断面図である。

図３に示すように、間隔をあけて互いに対向する一対の面材１０１，１０２と、一対の面材１０１，１０２の外周部に設けられ一対の面材１０１，１０２を固定する凹状の枠材１０４’と、一対の面材１０１，１０２と凹状の枠材１０４’とにより形成される内部空間１０５内において面材１０２に接して配設される真空断熱材１０６と、内部空間１０５における真空断熱材１０６以外の空間に充填発泡される充填断熱材１０７とから断熱パネル１０８が構成される。

そして、断熱パネル１０８を連結する場合は、隣接する一方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４‘と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’との間に断熱部材１１２を挟んで係合するように連結される。ここで、凹状の枠材１０４’には断熱部材１１２を収納保持する収納部１０４ｂ’が形成されている。

また、断熱パネル１０８を連結したとき、隣接する一方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’との間にできる隙は、断熱部材１１２によって埋められ、隣接する一方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２と他方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２との間にできる隙は、充填材１１０によって埋められる。

以上のように構成された本実施の形態の断熱パネル１０８は、凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’に、断熱部材１１２を収納保持する収納部１０４ｂ’を形成されているため、断熱パネル１０８を連結する場合における、対向する枠材１０４’同士で挟む断熱部材１１２を、所定位置に固定する作業の作業性が向上する。また、断熱パネル１０８を構成する枠材部品が１種類で構成できため、枠材部品作成に必要となる金型などの設備投資を半減することができる。

また、複数種類の枠材部品により断熱パネル１０８がなる場合には、断熱箱体を構成する断熱パネルの連結部をなす枠材部品の組合せに注意を要するが、本実施例の場合には枠材部品が凹状の枠材１０４’のみであるため断熱パネル１０８作成上のトラブルを防止する効果もある。

ここで、充填断熱材１０７として一般的な硬質ウレタンフォームの熱伝導率は０．０２Ｗ／ｍＫ、真空断熱材１１１の熱伝導率が０．００３Ｗ／ｍＫ以下程度であることに比較して、枠材１０３’，１０４’は、厚み１０ｍｍ程度の発泡ポリスチレンの場合には熱伝導率が０．０４Ｗ／ｍＫ程度、または厚み２ｍｍ程度の薄肉樹脂材の場合には熱伝導率が０．２Ｗ／ｍＫ程度であるため、枠材１０３’，１０４’間に予め別途作成しておいた硬質ウレタンからなる断熱部材１１２を挟むことにより断熱パネル１０８連結部の断熱性能を高めることが出来る。

一方、断熱パネル１０８に真空断熱材１０６を複層することにより、断熱パネル１０８を硬質ウレタンフォーム１０７のみで断熱した場合に比べて、面材１０１，１０２の表面温度は断熱パネル１０８で仕切られた空間の雰囲気温度により近づく効果がある。

そのため、庫内と庫外の温度差が大きい冷凍保冷庫の断熱壁として断熱パネル１０８を使う場合においては、厚み１００ｍｍ以上の断熱パネル１０８を使用するのが一般的であるが、断熱部材１０６の効果と，断熱部材１１２の断熱効果により、断熱パネル１０８の厚みを４０ｍｍ程度まで薄肉化しても結露が生じる心配が無い。

この結果、同等断熱性能を得るための断熱パネル１０８の厚みを従来に比べて大幅に薄肉化できるため、断熱パネル１０８の発泡時間短縮、保管・搬送費用の削減ができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における断熱パネルの断面図である。

図４に示すように、間隔をあけて互いに対向する一対の面材１０１，１０２と、一対の面材１０１，１０２の外周部に設けられ一対の面材１０１，１０２を固定する凸状の枠材１０３及び凹状の枠材１０４’と、一対の面材１０１，１０２と凸状の枠材１０３及び凹状の枠材１０４’とにより形成される内部空間１０５内において面材１０２に接して配設される真空断熱材１０６と、内部空間１０５における真空断熱材１０６以外の空間に充填発泡される充填断熱材１０７とから断熱パネル１０８が構成される。

そして、断熱パネル１０８を連結する場合は、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３の凸部１０３ａと他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’とは、断熱部材１１２を間に挟んで係合するように連結される。

なお、凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’に、断熱部材１１２を収納保持する収納部１０４ｂ’が形成されている。

また、断熱パネル１０８を連結したとき、隣接する一方の断熱パネル１０８の凸状の枠材１０３と他方の断熱パネル１０８の凹状の枠材１０４’との間にできる隙は、断熱部材１１２によって埋められ、隣接する一方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２と他方の断熱パネル１０８の面材１０１，１０２との間にできる隙は、充填材１１０によって埋められる。

以上のように構成された本実施の形態の断熱パネル１０８は、凹状の枠材１０４’の凹部１０４ａ’に、断熱部材１１２を収納保持する収納部１０４ｂ’が形成されているため、断熱パネル１０８を連結する場合における、対向する枠材１０３，１０４’で挟む断熱部材１１２を、所定位置に固定する作業の作業性が向上する。また、断熱部材１１２を収納保持する収納部１０４ｂ’の形成は枠材１０４’だけにしているため、枠材１０３の加工コストは不要となり、枠材１０３，１０４間の断熱性能を高めるための加工コストを抑制することができる。

以上のように、本発明にかかる断熱パネルは、断熱パネルを連接する場合に、隣接する一方の断熱パネルの枠材と他方の断熱パネルの枠材との間の隙をなくすることで、外部からの侵入熱量を大幅に削減し、断熱性が高まり、保温または保冷のために加熱または冷却するための消費電力量を低減することができるので、低温や高温に温度を一定に保つ冷凍冷蔵庫や倉庫ならびに屋外のＡＴＭプレハブなど様々な空調空間を構成する断熱箱体や断熱壁に用いることができ、温度コントロールに必要となる電気エネルギーの省力化に大きく貢献できる。

本発明の実施の形態１における断熱パネルの断面図 本発明の実施の形態２における断熱パネルの断面図 本発明の実施の形態３における断熱パネルの断面図 本発明の実施の形態４における断熱パネルの断面図 従来の断熱パネルの断面図

符号の説明

１０１，１０２ 面材
１０３，１０３’ 凸状の枠材
１０３ａ，１０３ａ’ 凸部
１０３ｂ’ 収納部
１０４，１０４’ 凹状の枠材
１０４ａ，１０４ａ’ 凹部
１０４ｂ’ 収納部
１０８ 断熱パネル
１０９，１１２ 断熱部材
１１１ 真空断熱部材

Claims (7)

1. 間隔をあけて互いに対向する面材と、前記面材の端部を固定する枠材と、前記面材間の内部空間に配設されている真空断熱材と、前記面材間の前記真空断熱材以外の内部空間に充填発泡される充填断熱材とで構成される断熱パネルであって、前記断熱パネルを連結する場合は、連結する一方の前記断熱パネルの前記枠材と、他方の前記断熱パネルの前記枠材との間に断熱部材を挟んで連結することを特徴とする断熱パネル。
2. 枠材は凸状の枠材と凹状の枠材からなり、前記断熱パネルを連結する場合は、隣接する一方の前記断熱パネルの凸状の枠材の凸部と、他方の前記断熱パネルの凹状の枠材の凹部との間に断熱部材を挟んで連結されることを特徴とする請求項１記載の断熱パネル。
3. 前記凸状の枠材と前記凹状の枠材の連結面に形成された収納部に断熱部材の一部が収納保持されることを特徴とする請求項２記載の断熱パネル。
4. 枠材は凹状の枠材からなり、前記断熱パネルを連結する場合は、隣接する一方の前記断熱パネルの凹状の枠材と、他方の前記断熱パネルの凹状の枠材との間に形成される収納部に断熱部材を挟んで連結されることを特徴とする請求項１記載の断熱パネル。
5. 連結する前記枠材のうちのどちらか一方の枠材の連結面に形成された収納部に断熱部材の一部が収納保持されることを特徴とする請求項１記載の断熱パネル。
6. 断熱部材の熱伝導率が充填断熱材と同等以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の断熱パネル。
7. 断熱部材が真空断熱材であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の断熱パネル。

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