JP2007132637A - 断熱パネル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱パネルの結露防止を図る上で、維持管理に手間を掛けずに、且つ、余分なエネルギー消費を抑える。
【解決手段】複数枚の板ガラスＳ１，Ｓ２をスペーサ４を介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスＳが構成され、その断熱ガラスＳの外周縁部を、枠体２に保持させてある断熱パネル構造において、枠体２と断熱ガラスＳとの間に、断熱ガラスＳの端面部が暴露された暴露空間１２が設けられ、その暴露空間１２は、断熱パネルＤの表裏両空間Ｖの内、高温の空間側ＶＨと連通する状態に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、冷凍室や冷蔵室、冷凍庫や冷蔵庫、冷凍ショーケースや冷蔵ショーケース、外部に面した居室等、温度環境の異なる二つの空間の間に設けられる断熱パネル（ドアや引き違い戸や嵌め殺し戸や窓や壁等）の構造に関し、更に詳しくは、複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造に関する。

温度環境の異なる二つの空間を遮る状態に扉が設けられると、両空間の温度勾配に沿って扉を媒体とした熱伝達が生じる。そして、二つの空間の内、高温の空間（以後、単に「高温空間」と言う）側では、扉表面に近い部分では、低温になった扉の影響で温度が下がり、それに伴って飽和水蒸気量も低下することから、扉表面に結露が発生する傾向がつよい。
しかしながら、扉全面が結露に覆われると、カビ発生の原因になったり、特に、透明板ガラスを使用して見通せるようにした扉の場合、透視性が低下すると言う問題点があり、これらを防止する為に、扉を複層ガラス等の断熱性能の高い材料で製作し、結露の発生を抑えることが実施されている。
そして、従来、この種の断熱パネル構造としては、図１０に示すように、外周縁部にスペーサ４と気密シール６とを備えた複数枚の板ガラスＳ１，Ｓ２からなる断熱ガラスＳを、枠体２の凹溝部２ａに嵌め入れてある断熱扉（断熱パネルの一例）があり、断熱ガラスＳの端縁部は、隙間ができないように断熱材２０で覆われていた（例えば、特許文献１参照）。
しかし、このように、扉に断熱ガラスＳを使用しても、外周縁部においては、スペーサ４や気密シール６を通してガラス厚み方向のヒートパスが生じ易く、その結果、断熱扉Ｄの前記高温空間ＶＨ側の枠体２表面や板ガラスＳ１表面に結露が発生する危険性が高かった。このような結露は、前記高温空間ＶＨと低温空間ＶＬとの温度差が大きいほど発生し易い。
そこで、より確実に扉表面での結露防止を図れるようにする為に、図１１に示すように、枠体２の中や、板ガラス内面に、結露防止用ヒータＴを設置したものがあった（例えば、特許文献２参照）。尚、結露の発生に関しては、断熱ガラス表裏空間の温度差や、断熱ガラスの断熱性能に大きく影響されるものであり、一般的に、冷蔵扉に比べて冷凍扉の方が温度環境的には過酷な場合が多く、前記結露防止用ヒータは、それらの温度環境に合わせて枠体２のみに設けてあったり、枠体２と板ガラスとの両方に設けてあったりする。

実公昭４７−９７２４号公報（図２） 実開昭４７−４２４１号公報（図１）

上述した従来の断熱パネル構造によれば、断熱扉の結露防止を図るのに、ヒータを内蔵させる必要があり、ヒータの断線事故の危険性があると共に、それを防止するためには、頻繁にメンテナンスを実施する必要があり、維持管理に手間が掛かりやすい問題点がある。
更には、ヒータによる加熱を続行しなければならず、余分な電気料金等が掛かる上、例えば、冷凍や冷蔵に係わる断熱扉の場合、ヒータ加熱が、冷凍や冷蔵に対するエネルギーロスとなるから、設備全体としたランニングコストが高くつきやすい問題点もある。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、断熱パネルの結露防止を図る上で、維持管理に手間を掛けずに、且つ、余分なエネルギー消費を抑えることが可能な断熱パネル構造を提供するところにある。

本発明の第１の特徴構成は、複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造において、前記枠体と前記断熱ガラスとの間に、前記断熱ガラスの端面部が暴露された暴露空間が設けられ、その暴露空間は、断熱パネルの表裏両空間の内、前記高温空間側と連通する状態に構成されているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、前記枠体と前記断熱ガラスとの間に、前記断熱ガラスの端面部が暴露された暴露空間が設けられ、その暴露空間は、断熱パネルの表裏両空間の内、前記高温空間側と連通する状態に構成されているから、断熱パネルの表面における結露を、その表面の中央部はもとより、表面の縁部においても発生し難くすることが可能となる。
即ち、前記高温空間側の空気が前記暴露空間に流通することができるようになり、前記断熱ガラスの端面部に、前記高温空間側の空気を接触させることが可能となる。そして、断熱ガラスの端縁部の温度を前記高温空間の温度に近づけることが可能となる。
その結果、断熱ガラス縁部における前記高温空間側表面での温度は、従来のものより高くなり、高温空間での気温との差が小さくなるから結露が発生し難くなる。
また、結露の防止を図るに当たって、従来のようなヒータ等の加熱手段を使用せずに実施できるから、断熱パネルそのものの構造をより簡単にできると共に、メンテナンス等の手間も掛かりにくくなる。勿論、加熱のための余分なエネルギー消費も無くなるから、ランニングコストの低減化を図ることも可能となる。

本発明の第２の特徴構成は、複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造において、前記断熱ガラスの端面部を、断熱パネルの表裏両空間の内、高温の空間に暴露させてあるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、前記断熱ガラスの端面部を、断熱パネルの表裏両空間の内、高温の空間に暴露させてあるから、断熱パネルの表面における結露を、その表面の中央部はもとより、表面の縁部においても発生し難くすることが可能となる。
即ち、前記断熱ガラスの端面部に、前記高温空間側の空気を接触させることが可能となり、それに伴って、断熱ガラスの端縁部の温度を前記高温空間の温度に近づけることが可能となる。
その結果、断熱ガラス縁部における前記高温空間側表面での温度は、従来のものより高くなり、高温空間での気温との差が小さくなるから結露が発生し難くなる。
また、結露の防止を図るに当たって、従来のようなヒータ等の加熱手段を使用せずに実施できるから、断熱パネルそのものの構造をより簡単にできると共に、メンテナンス等の手間も掛かりにくくなる。勿論、加熱のための余分なエネルギー消費も無くなるから、ランニングコストの低減化を図ることも可能となる。

本発明の第３の特徴構成は、複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造において、前記枠体が、前記断熱ガラスの表裏両空間側に位置している部分の内、低温の空間側に位置している部分が、高温の空間側に位置している部分より高断熱となるように形成してあるところにある。

本発明の第３の特徴構成によれば、断熱パネルの表面における結露を、その表面の中央部はもとより、表面の縁部においても発生し難くすることが可能となる。
即ち、前記断熱ガラスの外周縁部を、前記低温空間との間で強く断熱することが可能となり、前記断熱ガラスの外周縁部、及び、枠体の前記高温空間側部分の温度を前記高温空間の温度に近づけることが可能となる。
その結果、断熱ガラス縁部における前記高温空間側表面での温度は、従来のものより高くなり、高温空間での気温との差が小さくなるから結露が発生し難くなる。
また、結露の防止を図るに当たって、従来のようなヒータ等の加熱手段の使用をひかえることができるから、断熱パネルそのものの構造をより簡単にできると共に、メンテナンス等の手間も掛かりにくくなる。勿論、加熱のための余分なエネルギー消費も無くなるから、ランニングコストの低減化を図ることも可能となる。

本発明の第４の特徴構成は、前記断熱ガラスは、板ガラス体間の空間を減圧化して形成してある減圧複層ガラスと、単板の板ガラスとを並設して構成してあると共に、前記単板の板ガラスは、前記高温の空間側に面して配置してあるところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れか一項の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、特に断熱効果の高い減圧複層ガラスを一部に使用すると共に、その減圧複層ガラスと単板の板ガラス間に断熱空間を確保した構造を採ることによって、断熱パネル全体とした断熱性能を、飛躍的に向上させることが可能となる。
また、減圧複層ガラスと単板の板ガラスとの配置に関して、単板の板ガラスを前記高温空間側に配置してあることによって、断熱パネルとして前記高温空間側の強度を高くすることができ、結果的に、断熱パネルとしての耐力向上を図ることが可能となる。
即ち、断熱パネルの設置対象が、例えば、冷蔵庫や冷凍庫やショーケース等においては、前記高温空間側において人やフォークリフトや荷物等の他物の往来が頻繁となり易いから、それら他物が断熱パネルの前記高温空間側の面に接触する度合いも高くなる。従って、前記高温空間側の板ガラスの強度を特に高く設定することで、効率よく断熱パネルの破損確率を低下させることができる。
尚、減圧複層ガラスは、単板の板ガラスに比べて強化度を高くするのが困難であることから、上述のように、高強度の強化ガラスに構成できる単板の板ガラスを前記高温空間側に配置することで、高温空間側の耐力を高くでき、断熱パネル全体とした耐力確保を効率よく実施することが可能となる。
また、参考までに、減圧複層ガラスは、両板ガラス体間に小径のスペーサを多数点在させて構成してあるから、このスペーサ設置部においては、減圧複層ガラスの表裏への伝熱性能が他部より高くなり、表裏温度差が大きい場合は、希に、高温空間側ガラス表面に微小な結露が生じることがある。しかし、当該発明のように、前記減圧複層ガラスの前記高温空間側に単板の板ガラスが間隔をあけて配置してあることで、減圧複層ガラスが前記高温空間に直接接触することがなくなり、前記スペーサ設置部での結露を防止し易くなる。

本発明の第５の特徴構成は、前記断熱ガラスは、板ガラス体間の空間を減圧化して形成してある減圧複層ガラスと、二枚の単板の板ガラスとを並設して構成してあると共に、前記単板の板ガラスは、前記減圧複層ガラスの表裏両側にそれぞれ配置してあるところにある。

本発明の第５の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れか一項の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、特に断熱効果の高い減圧複層ガラスを一部に使用すると共に、その減圧複層ガラスと二枚の単板の板ガラスとを間隔をあけて並設した構造を採ることによって、断熱パネル全体とした断熱性能を、飛躍的に向上させることが可能となる。
また、減圧複層ガラスと単板の板ガラスとの配置に関して、単板の板ガラスを、前記減圧複層ガラスの表裏両側にそれぞれ配置してあることによって、断熱パネルとして表裏両方の強度を高くすることができ、結果的に、断熱パネル全体としての耐力向上を図ることが可能となる。
即ち、減圧複層ガラスは、単板の板ガラスに比べて強化度を高くするのが困難であることから、上述のように、高強度の強化ガラスに構成できる単板の板ガラスを断熱パネルの表裏両面に配置することで、断熱パネル全体として高耐力を確保することが可能となる。

本発明の第６の特徴構成は、前記断熱ガラスにおける低温の空間に暴露する暴露面には、親水性を付加してある請求項１〜５の何れか一項に記載の断熱パネル構造。

当該断熱パネルを開くと、低温空間側に暴露されていた暴露面は、一気に高温空間側の空気に接触することとなり、その表面には結露が極めて発生し易い。そして、低温空間側に発生した結露は、断熱パネルを閉めても、低温環境に曝されているから、極めて消え難く、ガラスの透視性が長い時間にわたって確保できなくなる問題が挙げられるが、本発明の第６の特徴構成によれば、暴露面に親水性を付加してあるから、結露により発生した水は表面に沿って薄く広がり、水滴になりにくいから、くもり止め効果を発揮することが可能となる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の断熱パネル構造の一実施形態を採用した断熱扉（断熱パネルの一例）Ｄを示すもので、例えば、清涼飲料水やお茶等を収納するショーケース１の扉として用いられている。ショーケース１の内部空間は、冷蔵空間として収容物に合わせて適切な冷蔵温度を保持できるように構成されている。
当該実施形態においては、ショーケース１の内部空間を単に「低温空間」ＶＬと称し（図２参照）、前記断熱扉Ｄを隔てた外部空間（断熱扉Ｄの表裏両空間Ｖの内の高温の空間に相当）を単に「高温空間」ＶＨと言う（図２参照）。

前記断熱扉Ｄは、断熱ガラスＳの外周縁部を、全周にわたって枠体２に保持させて構成してあり、前記枠体２が蝶番３を介して前記ショーケース１に揺動自在に取り付けてある。従って、断熱扉Ｄは、前記蝶番３の回転軸芯周りに開閉操作することができる。

前記断熱ガラスＳは、２枚の板ガラスＳ１，Ｓ２をスペーサ４を介して並設すると共に、各板ガラスＳ１，Ｓ２の外周縁部５間に気密シール６を設けて構成されている。

前記２枚の板ガラスＳ１，Ｓ２は、ともに単板の板ガラスで構成されている。前記高温空間ＶＨ側の板ガラスＳ１、又は、両方の板ガラスＳ１，Ｓ２に、強化ガラスを使用すれば、断熱扉Ｄの耐力を向上させることが可能となる。

前記スペーサ４は、金属製の筒体で構成され、図３に示すように、両板ガラスＳ１，Ｓ２の外周縁部５間に配置されている。そして、スペーサ４の筒内空部には乾燥剤７が充填してあると共に、スペーサ４の筒壁には、両板ガラスＳ１，Ｓ２間の空隙部８と筒内空部とを連通させる通気孔９が多数形成されている。従って、前記空隙部８の水分を前記乾燥剤７で吸着して、空隙部８の乾燥状態を維持できるように構成されている。
また、スペーサ４の筒側面と前記板ガラスＳ１，Ｓ２の内面との間には第一シール層１０が設けられており、両板ガラス間の空隙部８への水分の浸入を阻止している。

前記気密シール６は、両板ガラスＳ１，Ｓ２における前記スペーサ４設置位置の更に外周側に設けてあり、前記第一シール層１０と共に前記空隙部８への水分の浸入を阻止すると同時、両板ガラスＳ１，Ｓ２の一体化を図っている。

前記枠体２は、図２に示すように、前記断熱ガラスＳの外周縁部を嵌合状態で保持するための凹溝部２ａを備えて構成してある。そして、前記凹溝部２ａの溝長手方向の一部に、セッティングブロック１１が配置してあり、前記凹溝部２ａに嵌入した断熱ガラスＳの端面部が、凹溝部２ａの底から離間した状態で保持されるように構成してある。
従って、枠体２で断熱ガラスＳを保持した状態においては、断熱ガラスＳの端面部は、前記凹溝部２ａの内空部に暴露されることになり、この空間を暴露空間１２と言う。
また、枠体２の凹溝部２ａにおける前記高温空間ＶＨ側の周壁部２ｂには、前記暴露空間１２と前記高温空間ＶＨ側とを連通させる通気孔１３が、長手方向に間隔をあけて多数設けてある。
よって、前記暴露空間１２には、前記高温空間ＶＨの空気が流通することができ、その結果、断熱ガラスＳの端縁部の温度が、ショーケース１の冷熱によって下がりすぎるのを緩和でき、少なくとも、断熱ガラスＳや枠体２の前記高温空間ＶＨ側部分に結露が生じることを防いでいる。
因みに、断熱ガラスＳの前記低温空間ＶＬ側の面には、図には示さないが、親水性を付加してあり、当該断熱扉Ｄを開いて、前記高温空間ＶＨ側の空気が接触するに伴って発生する結露水を、水滴ではなく薄膜に広げることでくもり止め効果を発揮できるように構成されている。親水性の付加に関しては、例えば、親水性を有する材料による薄膜をガラス表面に形成（接着や蒸着やコーティング等）する方法によって実施することができる。

〔第２実施形態〕
図４は、本発明の断熱パネル構造の二番目の実施形態を示すもので、先の実施形態と重複する構成に関しては割愛し、異なる構成を主に説明する。

枠体２は、図４に示すように、凹溝部２ａの周壁部２ｂが、長手方向に途切れる状態に形成してあり、途切れた周壁部２ｂ間が、前記暴露空間１２と前記高温空間ＶＨとを連通させる通気用開口１４となっている。

従って、先の実施形態と同様に、断熱ガラスＳや枠体２の前記高温空間ＶＨ側部分に結露が生じることを防止できる。

〔第３実施形態〕
図５は、本発明の断熱パネル構造の三番目の実施形態を示すもので、先の実施形態と重複する構成に関しては割愛し、異なる構成を主に説明する。

枠体２は、図５に示すように、断熱ガラスＳの外周縁部の前記低温空間ＶＬ側に接着してあり、断熱ガラスＳの端面部を含む外周縁部を、前記高温空間ＶＨに暴露するように構成してある。

従って、先の実施形態と同様に、断熱ガラスＳの前記高温空間ＶＨ側部分に結露が生じることを防止でき、枠体２が目立ち難い外観のスッキリした扉を形成できる。

〔第４実施形態〕
図６は、本発明の断熱パネル構造の４番目の実施形態を示すもので、先の実施形態と重複する構成に関しては割愛し、異なる構成を主に説明する。

枠体２は、図に示すように、断熱ガラスＳの外周縁部を前記両空間Ｖ側から挟み込む状態で支持している。そして、その挟持部の厚み寸法は、前記低温空間ＶＬ側に位置している部分が、前記高温空間ＶＨ側に位置している部分より厚く設定してあり、断熱ガラスＳに対する断熱性が、低温空間ＶＬ側の方が高くなっている。

従って、断熱ガラスＳの外周縁部や枠体２が、冷熱の影響を受け難くして、高温空間ＶＨ側で結露するのを防止しやすくなっている。
また、図には示さないが、図６における、前記枠体２の高温空間ＶＨ側の挟持部を省略する構造によっても、同様の作用効果を期待することができる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉 前記断熱ガラスＳは、先の実施形態で説明したように、二枚の板ガラスで構成するものに限るものではなく、例えば、三枚以上の板ガラスで構成するものであってもよい。
〈２〉 断熱ガラスＳを構成するそれぞれの板ガラスは、先の実施形態で説明した単板の板ガラスで構成するものに限るものではなく、例えば、単板の板ガラスの他に、減圧複層ガラスや、合せガラスや、網入りガラスや、熱線入りガラス等を単独や組み合わせて使用するものであってもよい。
上述の各板ガラスの内、減圧複層ガラスは、特に断熱効果が高いので、当該断熱ガラスＳに採用することは好ましい。
因みに、前記減圧複層ガラスＳ３は、図７に示すように、二枚の板ガラス体１４間に、多数の小径スペーサ１５を介在させた状態で外周をシールし、二枚の板ガラス体１４間の空間１６を減圧して形成してあるもので、減圧の度合いは大小さまざまなものがある。
この減圧複層ガラスＳ３を断熱ガラスＳの一部に用いる例としては、図８に示すように、減圧複層ガラスＳ３と、単板の板ガラスＳ１とを並設して構成してあると共に、前記単板の板ガラスＳ１は、高温空間ＶＨに面して配置してあるものや、図９に示すように、減圧複層ガラスＳ３の両側に、単板の板ガラスＳ１，Ｓ２をそれぞれ並設してあるものが挙げられる。
そして、単板の板ガラスに強化ガラスを使用すれば、耐力の高い断熱ガラスＳを構成することが可能となる。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様（例えば、壁や窓等）で実施し得ることは勿論である。

第１実施形態の断熱パネルの設置状況を示す斜視図 第１実施形態の断熱パネルの要部を示す斜視図 第１実施形態の断熱パネルの要部を示す断面図 第２実施形態の断熱パネルの要部を示す斜視図 第３実施形態の断熱パネルの要部を示す斜視図 第４実施形態の断熱パネルの要部を示す斜視図 減圧複層ガラスの要部を示す一部切欠き斜視図 別実施形態の断熱パネルの要部を示す断面図 別実施形態の断熱パネルの要部を示す断面図 従来の断熱パネルの要部を示す断面図 従来の断熱パネルの要部を示す断面図

符号の説明

２ 枠体
４ スペーサ
１２ 暴露空間
１４ 板ガラス体
１６ 空間
Ｄ 断熱扉（断熱パネルの一例）
Ｓ 断熱ガラス
Ｓ１ 板ガラス
Ｓ２ 板ガラス
Ｖ 断熱パネルの表裏両空間
ＶＨ 断熱パネルの表裏両空間の内の高温の空間

Claims (6)

1. 複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造であって、
   前記枠体と前記断熱ガラスとの間に、前記断熱ガラスの端面部が暴露された暴露空間が設けられ、その暴露空間は、断熱パネルの表裏両空間の内、高温の空間側と連通する状態に構成されている断熱パネル構造。
2. 複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造であって、
   前記断熱ガラスの端面部を、断熱パネルの表裏両空間の内、高温の空間に暴露させてある断熱パネル構造。
3. 複数枚の板ガラスをスペーサを介して並設すると共に、各板ガラスの外周縁部間を気密状態にシールして断熱ガラスが構成され、その断熱ガラスの外周縁部を、枠体に保持させてある断熱パネル構造であって、
   前記枠体は、前記断熱ガラスの表裏両空間側に位置している部分の内、低温の空間側に位置している部分が、高温の空間側に位置している部分より高断熱となるように形成してある断熱パネル構造。
4. 前記断熱ガラスは、板ガラス体間の空間を減圧化して形成してある減圧複層ガラスと、単板の板ガラスとを並設して構成してあると共に、前記単板の板ガラスは、前記高温の空間に面して配置してある請求項１〜３の何れか一項に記載の断熱パネル構造。
5. 前記断熱ガラスは、板ガラス体間の空間を減圧化して形成してある減圧複層ガラスと、二枚の単板の板ガラスとを並設して構成してあると共に、前記単板の板ガラスは、前記減圧複層ガラスの表裏両側にそれぞれ配置してある請求項１〜３の何れか一項に記載の断熱パネル構造。
6. 前記断熱ガラスにおける低温の空間に暴露する暴露面には、親水性を付加してある請求項１〜５の何れか一項に記載の断熱パネル構造。

Images