JP2013221257A - 断熱パネルの製造方法、断熱パネル - Google Patents

Abstract

【課題】発泡体材料が効率よく加熱される断熱パネルの製造方法、およびその断熱パネルを提供する。
【解決手段】枠材１１に表面材１２が設けられてなるワーク１０内に発泡体材料１５ａが注入され、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が内部に充填される断熱パネル１の製造方法である。加熱装置４は電磁誘導加熱装置４０を備え、ワーク１０の枠材１１内に金属材料１６が配置されるか、あるいは、裏面材１３に金属材料が用いられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、枠材、表面材および裏面材を備え、内部に発泡体が充填されてなる断熱パネルの製造方法、およびその製造方法により製造された断熱パネルに関するものである。

断熱パネル１は、図４に示すように、枠材１１、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発泡体１５が充填されたもので、枠材１１内の空間に真空断熱材１４が設けられてもよい（例えば特許文献１参照）。この断熱パネル１は、従来より、ワーク作成工程、発泡体材料注入工程、裏面材貼付工程、加熱工程の各工程を経て製造されている。ワーク１０は、図５（ａ）に示すように、枠材１１に表面材１２が設けられてなるもので、枠材１１内に真空断熱材１４が配置されているが、真空断熱材１４は設けられなくてもよい。

発泡体材料注入工程において、ワーク作成工程で作成された図５（ａ）に示すワーク１０内に発泡体材料１５ａが注入される。次に、裏面材貼付工程において、発泡体材料１５ａが注入されたワーク１０に裏面材１３が貼付される。そして、加熱工程において、ワーク１０が加熱されて、ワーク１０の内部に注入された発泡体材料１５ａが発泡するものである。

特開２００８−０９５４６５号公報

従来の加熱装置４は、図５（ｂ）に示すように熱盤４９を備え、ワーク１０の上下から熱盤４９により加熱を行うものであった。熱盤４９からの熱は、裏面材１３および表面材１２を介して内部の発泡体材料１５ａに伝導していく。このため、発泡体材料１５ａに熱が伝導するのに時間がかかる上、全ての熱が伝導することが困難でエネルギーが無駄になってしまい、効率が悪いものであった。

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、発泡体材料が効率よく加熱される断熱パネルの製造方法、および前記製造方法により製造された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、本発明に係る断熱パネルの製造方法は、以下のようなものである。

枠材の一端面に表面材が設けられてなるワーク内の前記枠材に囲まれる空間に発泡体材料が注入され、前記ワークの前記枠材の他端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る断熱パネルの製造方法であって、前記加熱装置は電磁誘導加熱装置を備え、前記ワークの前記枠材内に金属材料が配置されるか、あるいは、前記裏面材に金属材料が用いられることを特徴とする。

また、前記枠材内に前記金属材料が配置され、且つ、前記裏面材に前記金属材料が用いられることが好ましい。

また、前記枠材内に配置される前記金属材料が前記表面材に沿って配置され、前記枠材内に真空断熱材が配置されることが好ましい。

また、本発明に係る断熱パネルは、以下のようなものである。

上記の製造方法により製造され、前記枠材内に前記金属材料が配置されるか、あるいは、前記裏面材が前記金属材料からなることを特徴とする。

上記の製造方法により製造され、前記枠材内に前記金属材料が配置され、且つ、前記裏面材が前記金属材料からなることを特徴とする。

上記の製造方法により製造され、前記表面材に沿うように前記枠材内に前記金属材料が配置され、前記枠材内に真空断熱材が配置されることを特徴とする。

本発明にあっては、金属材料に接する発泡体材料に直接熱が伝導し、発泡体材料が効率よく加熱されるものである。

本発明の一実施形態の加熱方法を説明する断面図である。 本発明の断熱パネル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。 本発明の断熱パネルを示し、（ａ）は一部破断した平面図であり、（ｂ）は断面図である。 従来の断熱パネルを示し、（ａ）は一部破断した平面図であり、（ｂ）は断面図である。 従来の加熱方法を説明する断面図である。

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。

断熱パネル１は、図３に示すように、枠材１１、表面材１２および裏面材１３を備えたもので、本実施形態ではさらに金属材料１６と真空断熱材１４を備えている。枠材１１は、本実施形態では平面視略矩形状をしているが、形状は特に限定されない。なお、表面材１２と裏面材１３の表裏は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。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。本実施形態では、製造上、断熱パネル１の化粧面となる表面材１２が下に位置する。

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。なお、真空断熱材１４は、断熱パネル１に設けられなくても構わない
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が配置されたワーク１０内に発泡体材料１５ａが注入され（図２参照）、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。

本発明の製造方法における主な工程は、ワーク作成工程、発泡体材料注入工程、裏面材貼付工程、加熱工程である。本実施形態の製造方法において用いられる製造装置は、図２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の搬送に用いられる。なお、ワーク１０は搬送装置により搬送されなくてもよい。

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内に金属材料１６が配置されたものである。

枠材１１は、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、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。

金属材料１６は、鉄、鋼等の鉄系金属、銅、アルミニウム、その他金属、各種合金等、材質は特に限定されない。金属材料１６は、箔状、シート状、板状等、厚みも特に限定されない。また、金属材料１６は、平面視において枠材１１内の空間と略同形状に形成されるのが好ましいが、枠材１１内の空間より小さくてもよい。そして、金属材料１６は、本実施形態では表面材１２上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。また、金属材料が枠材１１内に設けられる代わりに、金属材料が表面材１２に埋設されたり、表面材１２自体が各種金属や各種合金で形成されたりして、予め表面材１２と一体に金属材料が設けられてもよい。

真空断熱材１４は、内部に真空部分を有することで熱伝導の遮断を図るもので、既存のものが適宜利用可能である。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。

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、金属材料１６と真空断熱材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。

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。

発泡体材料１５ａが注入されたワーク１０は、裏面材貼付工程にて、内部に発泡体材料１５ａが注入された枠材１１の上面に、裏面材１３が貼付される。裏面材１３は、クラフト紙や合成樹脂からなるシート、あるいは、金属材料からなる板材により構成されるものである。裏面材１３にクラフト紙や合成樹脂シートのような変形容易なシート、フィルム等が用いられる場合には、貼付装置３が用いられる。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。
貼付装置３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、連続的に裏面材１３が貼付される。

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、内部に加熱手段を有する加熱室４１を備え、加熱室４１の入口および出口を介して加熱室４１を貫通するように搬送ベルトＢが挿通される。加熱手段は、電磁誘導加熱装置４０で構成される。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４２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電磁誘導加熱装置４０により金属材料を発熱させて発泡体材料１５ａを加熱し、発泡体材料１５ａを発泡、膨張、硬化させる。

発泡体材料１５ａが発泡し発泡体１５となったワーク１０は、裏面材１３が貼付装置３により貼付されている場合には、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。

上記本発明の断熱パネル１の製造方法においては、加熱装置４は電磁誘導加熱装置４０を備え、ワーク１０内に金属材料１６が配置されるものであるため、金属材料１６に接する発泡体材料１５ａに直接熱が伝導する。このため、従来より、発泡体材料１５ａに熱が伝導するのに要する時間が短縮される上、発泡体材料１５ａに伝導する熱量が増大して、エネルギー効率が向上するものである。

また、金属材料１６が枠材１１内に設けられる代わりに、裏面材１３が金属材料で構成されてもよい。この場合の裏面材１３を構成する金属材料も、枠材１１内に設けられる金属材料１６と同様のものが用いられる。これにより、裏面材１３に接する発泡体材料１５ａに直接熱が効率良く伝導し、従来より、発泡体材料１５ａに熱が伝導するのに要する時間が短縮される上、発泡体材料１５ａに伝導する熱量が増大して、エネルギー効率が向上するものである。

また、金属材料１６が枠材１１内に設けられるのに加えて、裏面材１３が金属材料で構成されてもよい。この場合、上記効果がより一層顕著に得られるものである。その上、金属材料１６と裏面材１３とが、ビスや釘等が貫通しない程度の厚みに形成されることで、誤ってこれらのビスや釘等が貫通してしまうのが抑えられる。これにより、真空断熱材１４が設けられている場合には、真空断熱材１４が破損して断熱効果が損なわれるのが抑えられる。

１ 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 金属材料
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

Claims (6)

1. 枠材の一端面に表面材が設けられてなるワーク内の前記枠材に囲まれる空間に発泡体材料が注入され、前記ワークの前記枠材の他端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る断熱パネルの製造方法であって、前記加熱装置は電磁誘導加熱装置を備え、前記ワークの前記枠材内に金属材料が配置されるか、あるいは、前記裏面材に金属材料が用いられることを特徴とする断熱パネルの製造方法。
2. 前記枠材内に前記金属材料が配置され、且つ、前記裏面材に前記金属材料が用いられることを特徴とする請求項１記載の断熱パネルの製造方法。
3. 前記枠材内に配置される前記金属材料が前記表面材に沿って配置され、前記枠材内に真空断熱材が配置されることを特徴とする請求項１記載の断熱パネルの製造方法。
4. 前記請求項１記載の製造方法により製造され、前記枠材内に前記金属材料が配置されるか、あるいは、前記裏面材が前記金属材料からなることを特徴とする断熱パネル。
5. 前記請求項２記載の製造方法により製造され、前記枠材内に前記金属材料が配置され、且つ、前記裏面材が前記金属材料からなることを特徴とする断熱パネル。
6. 前記請求項３記載の製造方法により製造され、前記表面材に沿うように前記枠材内に前記金属材料が配置され、前記枠材内に真空断熱材が配置されることを特徴とする断熱パネル。

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