JP2013221262A - 断熱パネルの製造方法、断熱パネル - Google Patents

Abstract

【課題】枠材と発泡体とが強固に連結される断熱パネルの製造方法、および前記方法により製造される断熱パネルを提供する。
【解決手段】枠材１１の一端面に表面材１２が設けられてなるワーク１０内の枠材１１に囲まれる空間に発泡体材料１５ａが注入され、ワーク１０の枠材１１の他端面に裏面材１３が貼付され、加熱装置４により発泡体材料１５ａが加熱されて発泡体材料１５ａが発泡して発泡体１５が内部に充填されることで断熱パネル１が製造される。枠材１１の枠材１１に囲まれる空間に臨む面１１ａに凹部６が形成される。
【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、およびその断熱パネルに関するものである。

断熱パネル１は、図６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７（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が配置されてもよいが、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、図７（ａ）に示すように、ワーク作成工程で作成されたワーク１０内に発泡体材料１５ａが注入される。裏面材貼付工程において、図７（ｂ）に示すように、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、図７（ｃ）に示すように、ワーク１０が熱盤４９により上下から加熱および加圧されて、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

この従来の製造方法により製造される断熱パネル１にあっては、枠材１１と発泡体１５とは、その境界面で接着される。しかしながら、枠材１１と発泡体１５の境界面での接着のみでは、枠材１１と発泡体１５とが強固に連結され難く、断熱パネル１の剛性の向上に限界があった。

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、枠材と発泡体とが強固に連結される断熱パネルの製造方法、および前記方法により製造される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ことで製造される断熱パネルの製造方法であって、前記枠材の前記枠材に囲まれる前記空間に臨む面に凹部が形成されていることを特徴とする。

また、前記凹部が、前記枠材に囲まれる空間に臨む面から前記裏面材が貼付される面にかけて貫通する貫通孔であることが好ましい。

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。

上記製造方法により製造され、前記枠材の前記凹部の内部に前記発泡体が充填されていることを特徴とする。

また、上記製造方法により製造され、前記枠材の前記貫通孔の内部に充填されている前記発泡体と前記裏面材とが密着していることを特徴とする。

本発明の断熱パネルの製造方法にあっては、裏面材と枠材との密着性を向上させることができる。

本発明の一実施形態の製造方法により製造される断熱パネルであり、（ａ）は発泡体材料が発泡する前の断面図であり、（ｂ）は発泡体材料が発泡した後の断面図であり、（ｃ）は枠材の斜視図である。 同上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。 他の実施形態の製造方法により製造される断熱パネルであり、（ａ）は発泡体材料が発泡する前の断面図であり、（ｂ）は発泡体材料が発泡した後の断面図であり、（ｃ）は枠材の斜視図である。 更に他の実施形態の製造方法により製造される断熱パネルであり、（ａ）は発泡体材料が発泡する前の断面図であり、（ｂ）は発泡体材料が発泡した後の断面図であり、（ｃ）は枠材の斜視図である。 更に他の実施形態の製造方法により製造される断熱パネルであり、（ａ）は発泡体材料が発泡する前の断面図であり、（ｂ）は発泡体材料が発泡した後の断面図であり、（ｃ）は枠材の斜視図である。 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。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は従来の製造方法の説明図である。

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１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、前側枠と後側枠と幅側枠とからなる平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。

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。

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、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。そして、枠材１１には、図１（ｃ）に示すように、この枠材１１に囲まれる空間に臨む面１１ａに凹部６が設けられるもので、凹部６については後述する。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。

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２に示すように、搬送装置の搬送ベルトＢ上に設置される。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２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２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）および後述する凹部６内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。

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２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２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。なお、ワーク１０が搬送装置により搬送されない場合には、ワーク１０が熱盤４９により上下から加熱および加圧されてもよい（図７（ｃ）参照）。

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。

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２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、枠材１１の当該枠材１１に囲まれる空間に臨む面１１ａに凹部６が設けられている（図１（ｃ）参照）。このため、裏面材貼付工程の後、図１（ａ）に示すように、枠材１１内に注入された発泡体材料１５ａが、加熱工程で発泡して、図１（ｂ）に示すように、枠材１１内および凹部６の内部に充填される。なお、この場合には、裏面材１３等に空気抜き孔（不図示）が設けられることで、空気が排出される。

これにより、枠材１１内から凹部６の内部にかけて発泡体１５が位置し、凹部６内の発泡体１５がアンカーとなって、枠材１１内の発泡体１５と枠材１１とが強固に連結され、断熱パネル１の剛性が向上する。なお、裏面材１３が枠材１１に接着剤により接着されてもよい。

次に、他の実施形態について、図３に基づいて説明する。図１に示す実施形態と同じ構成については説明を省略し、主に異なる構成について説明する。

図３（ｃ）に示すように、凹部６が、枠材１１に囲まれる空間に臨む面１１ａから、裏面材１３が貼付される面１１ｂにかけて貫通する貫通孔６１となっている。貫通孔６１は、途中で屈曲する略Ｌ字状に形成されている。

裏面材貼付工程の後、図３（ａ）に示すように、枠材１１内に注入された発泡体材料１５ａが、加熱工程で発泡して、図３（ｂ）に示すように、枠材１１内および貫通孔６１の内部に充填される。そして、裏面材１３に貫通孔６１内の発泡体１５が接着する。なお、この場合も、裏面材１３等に空気抜き孔が設けられることで、空気が排出される。

これにより、枠材１１内から貫通孔６１の内部にかけて発泡体１５が位置し、貫通孔６１内の発泡体１５がアンカーとなって、枠材１１内の発泡体１５と枠材１１とが強固に連結され、断熱パネル１の剛性が向上する。

さらに、裏面材１３と貫通孔６１内の発泡体１５が接着されるため、裏面材１３が枠材１１から剥離するのが抑えられる。また、裏面材１３が枠材１１に接着される接着剤が不要である。

次に、更に他の実施形態について、図４に基づいて説明する。図１に示す実施形態と同じ構成については説明を省略し、主に異なる構成について説明する。

図４（ｃ）に示すように、凹部６が、枠材１１に囲まれる空間に臨む面１１ａから、裏面材１３が貼付される面１１ｃにかけて貫通する直線状の貫通孔６２となっている。裏面材１３が貼付される面１１ｃは、前記面１１ａと反対側の面となっている。そして、裏面材の端部が折り曲げられて、この面１１ｃに当接している。

裏面材貼付工程の後、図４（ａ）に示すように、枠材１１内に注入された発泡体材料１５ａが、加熱工程で発泡して、図４（ｂ）に示すように、枠材１１内および貫通孔６２の内部に充填される。そして、裏面材１３に貫通孔６２内の発泡体１５が接着する。なお、この場合も、裏面材１３等に空気抜き孔が設けられることで、空気が排出される。

これにより、枠材１１内から貫通孔６２の内部にかけて発泡体１５が位置し、貫通孔６２内の発泡体１５がアンカーとなって、枠材１１内の発泡体１５と枠材１１とが強固に連結され、断熱パネル１の剛性が向上する。

さらに、裏面材１３と貫通孔６２内の発泡体１５が接着されるため、裏面材１３が枠材１１から剥離するのが抑えられる。また、裏面材１３が枠材１１に接着される接着剤が不要である。

次に、更に他の実施形態について、図５に基づいて説明する。図１に示す実施形態と同じ構成については説明を省略し、主に異なる構成について説明する。

図５（ｃ）に示すように、凹部６が、枠材１１に囲まれる空間に臨む面１１ａから、その反対側の面１１ｃにかけて貫通する、裏面材１３が貼付される面１１ｂに形成される溝６３となっている。

裏面材貼付工程の後、図５（ａ）に示すように、枠材１１内に注入された発泡体材料１５ａが、加熱工程で発泡して、図５（ｂ）に示すように、枠材１１内および溝６３の内部に充填される。そして、裏面材１３に溝６３内の発泡体１５が接着する。なお、この場合も、裏面材１３等に空気抜き孔が設けられることで、空気が排出される。

これにより、枠材１１内から溝６３の内部にかけて発泡体１５が位置し、溝６３内の発泡体１５がアンカーとなって、枠材１１内の発泡体１５と枠材１１とが強固に連結され、断熱パネル１の剛性が向上する。

さらに、裏面材１３と溝６３内の発泡体１５が接着されるため、裏面材１３が枠材１１から剥離するのが抑えられる。また、裏面材１３が枠材１１に接着される接着剤が不要である。

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
２ 注入装置
３ 裏面材の貼付装置
４ 加熱装置
５ 切断装置
６ 凹部
６１ 貫通孔
６２ 貫通孔
６３ 溝

Claims (4)

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ことで製造される断熱パネルの製造方法であって、前記枠材の前記枠材に囲まれる前記空間に臨む面に凹部が形成されていることを特徴とする断熱パネルの製造方法。
2. 前記凹部が、前記枠材に囲まれる空間に臨む面から前記裏面材が貼付される面にかけて貫通する貫通孔であ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. 請求項１記載の製造方法により製造され、前記枠材の前記凹部の内部に前記発泡体が充填されていることを特徴とする断熱パネル。
4. 請求項２記載の製造方法により製造され、前記枠材の前記貫通孔の内部に充填されている前記発泡体と前記裏面材とが密着していることを特徴とする断熱パネル。

Images