JP2013190013A - 真空断熱パネルの製造方法、真空断熱パネル - Google Patents

Abstract

【課題】発泡体材料が複数のワークに連続して注入されても、フクレが形成されるのが抑えられる真空断熱パネルの製造方法、およびその真空断熱パネルを提供する。
【解決手段】表面材１２が設けられた枠材１１内に真空断熱材１４が配置されたワーク１０が、表面材１２を下にした状態で搬送方向に複数並設されて搬送されながら、注入装置２により発泡体材料１５ａが上方より連続して注入され、貼付装置３により枠材１１の上面に裏面材１３が貼付され、加熱装置４により加熱されて発泡体１５が内部に充填され、切断装置５により不要部分９が切断されることで製造される真空断熱パネル１の製造方法である。ワーク１０の枠材１１の上面の注入装置２のノズル２２の下方に対応する部分に、下方に凹む溝１６が形成される。製造された真空断熱パネル１は、溝１６の内面と裏面材１３との間に発泡体１５を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、枠材、表面材および裏面材を備え、内部に真空断熱材が設けられるとともに、その残りの空間に発泡体が充填されてなる真空断熱パネルの製造方法、およびその真空断熱パネルに関するものである。

真空断熱パネル１は、図２に示すように、枠材１１（前側枠１１ａ、後側枠１１ｂ、幅側枠１１ｃ）、表面材１２および裏面材１３を備え、枠材１１と表面材１２と裏面材１３とに囲まれる空間に真空断熱材１４が設けられ、その残りの空間に発泡体１５が充填されたものである（例えば特許文献１参照）。この真空断熱パネル１は、従来、枠材１１に表面材１２が設けられ、枠材１１内に真空断熱材１４が配置されてなるワーク１０が、各種工程を経て製造されていた。

従来の真空断熱パネルの製造方法においては、ワーク１０は、図１０（ａ）に示すように、表面材１２を下にした状態で搬送装置の搬送ベルトＢ１に載置されて搬送されるもので、複数のワーク１０が搬送方向に並設されていた。そして、図９に示すように、搬送ベルトＢ１により一連のワーク１０が搬送されながら、注入装置２により発泡体材料１５ａが上方より複数のワーク１０に連続して注入される。次に、貼付装置３により枠材１１の上面に裏面材１３が貼付される。次に、加熱装置４により発泡体材料１５ａが加熱されて発泡体１５が内部に充填される（図１０（ｂ）参照）。そして、切断装置５により隣接するワーク１０が切り離されて、真空断熱パネル１が製造されていた。

特開２００８−０９５４６５号公報

この従来の真空断熱パネルの製造方法にあっては、注入装置２により発泡体材料１５ａが複数のワーク１０に連続して注入されるため、枠材１１の上面に発泡体材料１５ａが載置される。これが、加熱装置４により加熱されて発泡すると、図１１に示すようなフクレ６０が形成されてしまうものであった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、発泡体材料が複数のワークに連続して注入されても、フクレが形成されるのが抑えられる真空断熱パネルの製造方法、およびその真空断熱パネルを提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、本発明に係る真空断熱パネルの製造方法は、以下のようなものである。

表面材が設けられた枠材内に真空断熱材が配置されてなるワークが前記表面材を下にした状態で搬送装置により搬送されながら、注入装置により発泡体材料が上方より前記ワークに注入され、貼付装置により前記枠材の上面に裏面材が貼付され、加熱装置により前記発泡体材料が加熱されて前記発泡体材料が発泡して発泡体が内部に充填され、切断装置により不要部分が切断されることで製造される真空断熱パネルの製造方法であって、前記ワークは搬送方向に複数並設され、前記枠材の上面の前記注入装置のノズルの下方に対応する部分に下方に凹む溝が形成され、前記注入装置は、前記ノズルから複数の前記ワークに連続して前記発泡体材料を注入することを特徴とする。

また、搬送方向に隣接する前記ワークの前記枠材の互いに隣接する側の部分にそれぞれ、上下にずれて位置し平面視で重なる重なり部が設けられることが好ましい。

また、搬送方向に隣接する前記ワークの前記枠材の互いに隣接する側の部分にそれぞれ、上下に同じ位置に突合せ部が設けられ、前記両突合せ部に跨るように発泡体受けシートが設けられることが好ましい。

また、本発明に係る真空断熱パネルは、以下のようなものである。

上記のいずれかの製造方法により製造され、前記枠材の前記溝の内面と前記裏面材との間に前記発泡体を有することを特徴とする。

本発明の真空断熱パネルの製造方法にあっては、発泡体材料が複数のワークに連続して注入されても、フクレが形成されるのが抑えられる。

本発明の一実施形態の製造方法において用いられる製造装置の概略構成図である。 真空断熱パネルを示し、（ａ）は一部破断した平面図であり、（ｂ）は断面図である。 （ａ）は同上の実施形態におけるワーク作成工程にて作成されるワークの平面図であり、（ｂ）はノズルとワークの位置関係を説明する正面図であり、（ｃ）は（ａ）の幅方向に見た断面図である。 同上の実施形態における発泡体材料注入工程の説明図であり、（ａ）は要部の平面図であり、（ｂ）は要部の断面図である。 同上の実施形態において製造された真空断熱パネルの要部斜視図である。 他の実施形態を示し、（ａ）はワーク作成工程にて作成されたワークの平面図であり、（ｂ）はこの実施形態におけるノズルとワークの位置関係を説明する正面図であり、（ｃ）は（ａ）の断面図である。 更に他の実施形態を示し、（ａ）はワーク作成工程にて作成されたワークの平面図であり、（ｂ）はこの実施形態におけるノズルとワークの位置関係を説明する正面図であり、（ｃ）は（ａ）の断面図である。 更に他の実施形態における一連のワークの平面図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図であり、（ｃ）は正面図である。 従来の製造方法において用いられる製造装置の概略構成図である。 搬送ベルトに載置されたワークを示し、（ａ）は発泡体材料が注入される前の断面図であり、（ｂ）は内部に発泡体が充填された後の断面図である。 従来の製造方法において製造された真空断熱パネルの要部斜視図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。

真空断熱パネル１は、図２に示すように、枠材１１、表面材１２および裏面材１３、真空断熱材１４を備えたものである。枠材１１は、前側枠１１ａと、後側枠１１ｂと、幅側枠１１ｃとからなる正面視略矩形状をしたものである。なお、枠材１１は、後述する搬送装置により、平面視において略矩形状となる状態で搬送される。便宜上、搬送時に、搬送方向の前側に位置する部分を前側枠１１ａとし、搬送方向と直交する方向（幅方向とする）の両側に位置する部分を幅側枠１１ｃとし、搬送方向の後側に位置する部分を後側枠１１ｂとする。また、表面材１２と裏面材１３の表裏も便宜的な呼称であり、逆でもよい。

枠材１１の両面（搬送状態における上下面）には、表面材１２と裏面材１３とが設けられる。便宜上、枠材１１の搬送状態における下面に設けられる方を表面材１２とし、上面に設けられる方を裏面材１３とする。

また、枠材１１に囲まれ且つ枠材１１の厚み内に位置する空間（内部空間）には、真空断熱材１４および発泡体１５が設けられる。真空断熱材１４は、内部空間に位置するように表面材１２に貼付される。また発泡体１５は、真空断熱材１４が位置する部分を除く内部空間内に充填される。

真空断熱パネル１は、枠材１１に表面材１２が設けられ、枠材１１の内部空間に真空断熱材１４が配置された状態で発泡体材料１５ａが注入され、枠材１１の上面に表面材１２が貼付され、発泡体１５が内部空間（但し真空断熱材１４が設けられている部分を除く）に充填されて製造される。以下に、本発明の製造方法の詳細について説明する。

本発明の製造方法の工程は、ワーク作成工程、ワーク設置工程、発泡体材料注入工程、裏面材貼付工程、加熱工程、切断工程からなる。また本発明の製造方法において用いられる製造装置は、図１に示すように、搬送装置と、発泡体材料１５ａの注入装置２と、裏面材１３の貼付装置３と、加熱装置４と、切断装置５と、を備えている。

搬送装置は、例えば、図示しないが、プーリと、プーリに掛け回される搬送ベルトＢと、駆動プーリを駆動するモータ等の駆動手段と、を備えたベルトコンベア装置が挙げられる。また、他の搬送装置としては、例えば、図示しないが、搬送方向に並設されるローラと、ローラを駆動するモータ等の駆動手段と、を備えたローラ装置が挙げられる。このように、搬送装置としては、既存の搬送装置が適宜使用可能であり、特に限定されない。この搬送装置は、発泡体材料注入工程以降の工程か、あるいは全工程において、ワーク１０（加工対象となる中間生成物）の搬送に用いられる。

ワーク作成工程では、発泡体材料注入工程に供給されるワーク１０を作成する工程である。ワーク作成工程にて作成されるワーク１０は、図３に示すように、略矩形状をした枠材１１に表面材１２が設けられ、枠材１１内に真空断熱材１４が配置されたものである。

枠材１１は、金属、木質材、合成樹脂等により好適に形成されるが、特に限定されない。表面材１２は、金属、窯業系、木質材、石膏ボード、合成樹脂等により好適に形成されるが、特に限定されない。表面材１２は、枠材１１の平面視略矩形状をした外郭と略同形状に形成され、接着や溶着により貼付される。なお、表面材１２は、枠材１１の外郭と略同形状に形成されなくてもよく、タッカー等の他の手段により枠材１１に貼付されてもよい。真空断熱材１４は、本実施形態では表面材１２に接着により貼付されるが、他の手段で貼付されてもよいし、載置されるだけでもよい。

ワーク作成工程で作成されるワーク１０は、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの上面の所定の位置に、搬送方向に貫通し下方に凹む所定の幅Ｗ、所定の深さＨの溝１６が設けられる。本実施形態では、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの中央部に溝１６が設けられている。

また本実施形態では、枠材１１に重なり部が設けられるもので、図３に示すように、前側枠１１ａから前方へ向けて前重なり部１７が設けられ、後側枠１１ｂから後方へ向けて後重なり部１８が設けられる。前重なり部１７と後重なり部１８とは、上下にずれた位置に形成される。なお、前重なり部１７と後重なり部１８のいずれが上（下）でもよく、本実施形態では、前重なり部１７が上側に位置する重なり部となり、後重なり部１８が下側に位置する重なり部となる。上側の重なり部には、幅方向において、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの溝１６に対応する位置に、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの溝１６と同様の所定の幅Ｗ、所定の深さＨの溝１６が形成される。また、本実施形態のように、上側の重なり部の先端から下方に向けて縦片１９が形成され、下側の重なり部の先端から上方に向けて縦片１９が形成され、重なり部１７、１８全体が略Ｌ字状の鉤状となってもよい。なお、上側の重なり部には、溝１６は形成されていなくてもよい。

このワーク作成工程は、自動化された工程でもよいし、人手による工程でもよいし、一部が自動化され残りが人手による工程でもよい。自動化される場合には、枠材１１の形成装置、表面材１２の枠材１１への貼付装置、真空断熱材１４の表面材１２への貼付装置または載置装置が用いられる。これらの装置は、既存の装置、産業用ロボット等により適宜構成可能である。

ワーク作成工程で作成されたワーク１０は、ワーク設置工程において、図１に示すように、搬送装置の搬送ベルトＢ上に設置される。ワーク設置工程では、ワーク１０は、幅方向において、溝１６の位置が後述するノズル２２の位置と略同じとなるように（図３（ｂ）参照）、搬送ベルトＢの幅方向における所定の位置に設置される。さらに、ワーク１０は、前後に隣接するワーク１０の前重なり部１７と後重なり部１８とが上下に（すなわち平面視で）重なるように搬送ベルトＢ上に設置される。また、縦片１９が形成され重なり部全体が略Ｌ字の鉤状となっている場合には、前後に隣接するワーク１０の重なり部が互いに噛み合う状態で搬送ベルトＢに設置されることで連結され、前後に離間するのが防止される。

このワーク設置工程もワーク作成工程と同様に、人手による工程でもよいし、自動化された工程でもよく、既存の装置や産業用ロボットが適宜利用可能である。

搬送装置に設置されたワーク１０は、搬送路の途中に設置されている発泡体材料１５ａの注入装置２へと搬送され、発泡体材料注入工程が行われる。

発泡体材料１５ａの注入装置２は、図４に示すように、タンクのような材料貯留部２１と、材料貯留部２１の内部と連通するノズル２２と、材料押出し手段（不図示）と、を備えている。材料貯留部２１は、材料の種類毎に複数設けられてもよく、各材料貯留部２１は、内部の材料がノズル２２へと送られる。ノズル２２は、材料貯留部２１から送られてくる材料を吐出するもので、複数の材料が送られる場合には、内部で材料が混合され発泡体材料１５ａが生成される。材料押出し手段は、ノズル２２から材料を吐出させるもので、材料貯留部２１をシリンダー状として、ピストンをモータ等の駆動手段により駆動するようにしてもよい。また、材料押出し手段として前記のような構成を特に設けず、材料が自重でノズル２２から吐出するようにしてもよい。

発泡体材料注入工程では、ワーク１０の所定の幅方向位置にノズル２２から発泡体材料１５ａを吐出する。ノズル２２は、ワーク１０の上方（詳しくは前側枠１１ａと後側枠１１ｂの溝１６の上方）に位置しており、枠材１１の内部空間に発泡体材料１５ａが注入される。本実施形態では、図４に示すように、搬送ベルトＢに載置されたワーク１０の幅方向の略中央部の上方に一つのノズル２２が設けられている。ノズル２２から吐出される単位時間当たりの吐出量は、一ワーク１０の内部空間がノズル２２の下方を通過する時間内に、該ワーク１０の内部空間に所定量が吐出されるように設定される。なお、前記所定量として、発泡体材料１５ａが発泡した時に内部空間（但し真空断熱材１４が設けられている部分を除く）に充填される量に設定される。

ノズル２２からは、搬送装置により前後に連続して搬送される一連のワーク１０に対して、連続的に発泡体材料１５ａが吐出され、ワーク１０毎に吐出の開始／停止は行われない。このため、発泡体材料１５ａは、ワーク１０の内部空間だけでなく、前後に隣接するワーク１０の内部空間の間、すなわち、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの上面および上側の重なり部の上面にも発泡体材料１５ａが吐出される。本実施形態では、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの上面および上側の重なり部の上面のノズル２２の下方となる位置に溝１６が形成されているため、前側枠１１ａと後側枠１１ｂの上面および上側の重なり部の上面に吐出された発泡体材料１５ａは、溝１６に収容される。溝１６の所定の幅Ｗ、所定の深さＨは、前側枠１１ａと後側枠１１ｂと重なり部がノズル２２の下方を通過する間にその上面に吐出される発泡体材料１５ａの量を基に設定される。

発泡体材料１５ａが注入されたワーク１０は、ノズル２２の搬送方向下流側に設置される裏面材１３の貼付装置３による裏面材貼付工程にて、裏面材１３が貼付される。裏面材１３の貼付装置３は、本実施形態では、図１に示すように、芯材に裏面材１３が巻き付けられてなる回転自在なドラム３１と、ドラム３１の駆動手段（不図示）と、裏面材１３を枠材１１の上面に被せるための引張りローラ３２と、を備えたものであるが、特にこれに限定されず、既存の装置が適宜利用である。

裏面材貼付工程では、前後に連続して搬送される一連のワーク１０に対して、連続的に裏面材１３が貼付される。裏面材１３は、本実施形態ではクラフト紙や合成樹脂からなるシートからなるが、特にこれらに限定されない。

裏面材１３が貼付されたワーク１０は、裏面材１３の貼付装置３の搬送方向下流側に設置される加熱装置４にて、加熱工程が行われる。加熱装置４は、図１に示すように、内部に加熱手段（不図示）を有する加熱室４１を備えた加熱炉であり、加熱室４１の入口４２および出口４３を介して加熱室４１を貫通するように搬送ベルトＢが挿通される。そして、搬送ベルトＢに搬送されるワーク１０が、加熱室４１内にて加熱手段により加熱される。さらに本実施形態では、ワーク１０を載置した搬送ベルトＢを上下から押さえベルトで押さえる押さえベルトコンベア装置４４が設けられている。

加熱工程では、前後に連続して搬送される一連のワーク１０を押さえベルトで押さえながら加熱し、発泡体材料１５ａを発泡、膨張、硬化させる。本実施形態では、前側枠１１ａと後側枠１１ｂとに溝１６が形成されているため、発泡体材料１５ａの発泡により排出される空気の逃がし孔を枠材１１や裏面材１３に形成する必要がない。また、発泡体材料１５ａが発泡して、枠材１１の内部空間の容積を超える体積にまで膨張しても、溝１６を介して外部に発泡体１５が逃げることができる。

発泡体材料１５ａが発泡し発泡体１５となったワーク１０は、加熱装置４の搬送方向下流側に設置される切断装置５にて、切断工程が行われる。切断装置５は、図１に示すように、回転刃５１を備えるカッター装置と、ワーク１０の搬送速度と同期してカッター装置を移動させる移動装置（不図示）を備えたものであるが、これらは既存の装置が好適に利用され、特に限定されない。

切断工程では、前後に連続して搬送される一連のワーク１０から、各ワーク１０を切り出すもので、搬送方向と直交する方向に一連のワーク１０を切断する。本実施形態では、前後に隣接するワーク１０間において、その間に位置する重なり部の前後が切断され、不要部分９となった重なり部全体が切除される。なお、切断工程は、ワーク１０が搬送装置により搬送されながら行われなくてもよい。

上記本発明の真空断熱パネル１の製造方法においては、枠材１１の上面のノズル２２に対応する部分に、下方に凹む溝１６が形成されている。このため、ノズル２２から複数のワーク１０に連続して発泡体材料１５ａが注入されても、発泡体材料１５ａが枠材１１の溝１６以外の上面に載置されず溝１６内に収容され、裏面材１３は枠材１１の溝１６以外の上面に面一に貼付される。これにより、図５に示すように、加熱装置４により加熱されて発泡体材料１５ａが発泡しても、内部空間に充填しきれなかった発泡体１５の余剰分６が溝１６内（溝１６の内面と裏面材１３とで囲まれる空間内）に収まり、図１１に示すようなフクレ６０が形成されるのが抑えられる。

また、従来の製造方法においては、重なり部が形成されていないため、図９に示すように、複数のワーク１０間に隙間Ｓが形成されていた。このため、ノズル２２から複数のワーク１０に連続して発泡体材料１５ａが注入されると、ワーク１０間の隙間Ｓの搬送ベルトＢ１上に発泡体材料１５ａがこぼれて付着してしまっていた。このため、切断装置５により一連のワーク１０を切断する際に、発泡体１５ｂが付着した搬送ベルトＢ２も一緒に切断されていて、搬送ベルトＢ１は使い捨てとなって、コストが嵩んでいた。

これに対し、本発明の真空断熱パネル１の製造方法においては、重なり部が設けられているため、搬送ベルトＢ上に発泡体材料１５ａがこぼれることがなく、ワーク１０と一緒に搬送ベルトＢが切断される必要がない。これにより、搬送ベルトＢが使い捨てとならず、コストが抑えられる。

次に、他の実施形態について、図６に基づいて説明する。なお、図１乃至図５に示す実施形態と同じ部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。

この実施形態においては、溝１６およびノズル２２の数が異なるものである。図６に示すように、幅方向に二つのノズル２２が設置され、これに対応するように二条の溝１６が形成されている。なお、溝１６およびノズル２２の数は二つに限定されず、三つ、四つ以上であってもよい。これにより、ノズル２２からの単位時間当たりの吐出量が多い場合でも対処可能となる。

次に、更に他の実施形態について、図７に基づいて説明する。なお、図１乃至図５に示す実施形態と同じ部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。

この実施形態においては、溝１６およびノズル２２の幅が異なるものである。図７に示すように、吐出口が幅方向に長いノズル２２が設置され、これに対応するように溝１６の幅Ｗが広く形成されている。これにより、ノズル２２からの単位時間当たりの吐出量が多い場合でも対処可能となる。

次に、更に他の実施形態について、図８に基づいて説明する。なお、図１乃至図５に示す実施形態と同じ部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。

この実施形態においては、枠材１１に重なり部が設けられておらず、その代わりに、突合せ部７が設けられている。突合せ部７は、前側枠１１ａから前方へ向けて設けられ、後側枠１１ｂから後方へ向けて設けられ、本実施形態では上面に溝１６を備えている。突合せ部７は、上下にずれておらず、また、幅はノズル２２および溝１６の幅よりも広く形成されている。また本実施形態では、突合せ部７の上面は前側枠１１ａおよび後側枠１１ｂの上面と面一となっているが、面一となっていなくてもよい。

そして、ワーク設置工程において搬送装置の搬送ベルトＢ上に設置された状態で、搬送方向に隣接するワーク１０の突合せ部７に跨るように、発泡体受けシート８が設けられる。本実施形態では、発泡体受けシート８は粘着テープからなる。発泡体受けシート８が設けられる際、隣接するワーク１０間には隙間がないようにすることが好ましい。

発泡体受けシート８は、ワーク１０が搬送ベルトＢ上に設置された後に設けられてもよく、ワーク１０が搬送ベルトＢ上に設置される前に設けられてもよい。この発泡体受けシート８が設けられる工程は、人手による工程でもよいし、自動化された工程でもよく、既存の装置や産業用ロボットが適宜利用可能である。

切断工程で、前後に隣接するワーク１０間において、その間に位置する突合せ部７の前後が切断され、不要部分である突合せ部７全体が切除される。なお、切断工程は、ワーク１０が搬送装置により搬送されながら行われなくてもよい。

これにより、搬送ベルトＢ上に発泡体材料１５ａがこぼれることがなく、ワーク１０と一緒に搬送ベルトＢが切断される必要がない。これにより、搬送ベルトＢが使い捨てとならず、コストが抑えられる。

１ 真空断熱パネル
１０ ワーク
１１ 枠材
１２ 表面材
１３ 裏面材
１４ 真空断熱材
１５ 発泡体
１５ａ 発泡体材料
１６ 溝
１７ 前重なり部
１８ 後重なり部
１９ 縦片
２ 注入装置
２２ ノズル
３ 裏面材の貼付装置
４ 加熱装置
５ 切断装置
６ 発泡体の余剰分
６０ フクレ
７ 突合せ部
８ 発泡体受けシート
９ 不要部分

Claims (4)

1. 表面材が設けられた枠材内に真空断熱材が配置されてなるワークが前記表面材を下にした状態で搬送装置により搬送されながら、注入装置により発泡体材料が上方より前記ワークに注入され、貼付装置により前記枠材の上面に裏面材が貼付され、加熱装置により前記発泡体材料が加熱されて前記発泡体材料が発泡して発泡体が内部に充填され、切断装置により不要部分が切断されることで製造される真空断熱パネルの製造方法であって、前記ワークは搬送方向に複数並設され、前記枠材の上面の前記注入装置のノズルの下方に対応する部分に下方に凹む溝が形成され、前記注入装置は、前記ノズルから複数の前記ワークに連続して前記発泡体材料を注入することを特徴とする真空断熱パネルの製造方法。
2. 搬送方向に隣接する前記ワークの前記枠材の互いに隣接する側の部分にそれぞれ、上下にずれて位置し平面視で重なる重なり部が設けられる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。
3. 搬送方向に隣接する前記ワークの前記枠材の互いに隣接する側の部分にそれぞれ、上下に同じ位置に突合せ部が設けられ、前記両突合せ部に跨るように発泡体受けシートが設けられる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。
4. 前記請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の製造方法により製造され、前記枠材の前記溝の内面と前記裏面材との間に前記発泡体を有することを特徴とする真空断熱パネル。

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