JP2023158526A - 断熱構造及び断熱構造の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】断熱性及び強度を確保しつつ軽量化が可能な断熱構造及び断熱構造の製造装置を提供する。【解決手段】断熱構造は、平板状の基材と、板状であり、基材に向けて突出する複数の凸部を有し、凸部の先端部が基材に接するように基材に支持される補強部材とを備え、基材及び補強部材は、複合材を用いて形成される。【選択図】図１
Description
本開示は、断熱構造及び断熱構造の製造装置に関する。
冷凍冷蔵車、冷凍コンテナ等、断熱性が要求される構造物には、スチレンフォーム、ウレタンフォーム等の断熱材又は真空断熱材等の断熱材を備えた断熱構造が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１のような断熱構造では、断熱材の強度が低く、断熱材を金属板等で補強する必要がある。このため、断熱構造全体が重くなってしまう。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、断熱性及び強度を確保しつつ軽量化が可能な断熱構造及び断熱構造の製造装置を提供することを目的とする。
本開示に係る断熱構造は、平板状の基材と、板状であり、前記基材に向けて突出する複数の凸部を有し、前記凸部の先端部が前記基材に接するように前記基材に支持される補強部材とを備え、前記基材及び前記補強部材は、複合材を用いて形成される。
本開示に係る断熱構造の製造装置は、複合材を用いて形成された平板状の基材と、複合材を用いて形成され、板状であり、前記基材に向けて突出する複数の凸部を有し、前記凸部の先端部が前記基材に接するように前記基材に支持される補強部材とが、一対の前記基材に前記補強部材が挟まれるように設けられた２つのパネル体を、前記基材同士が対向するように保持する保持部と、前記保持部で保持された２つの前記パネル体の対向する前記基材の面方向の端辺同士を融着する融着部とを備える。
本開示によれば、断熱性及び強度を確保しつつ軽量化が可能な断熱構造及び断熱構造の製造装置を提供することができる。
以下、本開示に係る断熱構造及び断熱構造の製造装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
図１は、本実施形態に係る断熱構造の一例を示す断面図である。図１に示すように、断熱構造１００は、積層体１０を有する。積層体１０は、複数のパネル体２０が積層された構造である。
各パネル体２０は、基材２１と、補強部材２２とを有する。パネル体２０は、一対の基材２１に補強部材２２が挟まれるように当該基材２１と補強部材とが重なった構成を有する。基材２１及び補強部材２２は、それぞれ複合材を用いて形成される。複合材としては、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ、ＣＦＲＴＰ）、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ、ＧＦＲＴＰ）、アラミド繊維強化プラスチック（ＡＦＲＰ、ＡＦＲＴＰ）、セルロースナノファイバー強化プラスチック（ＣＮＦＰ、ＣＮＦＴＰ）などが挙げられる。
基材２１は、平板状である。基材２１は、例えば矩形状である。基材２１は、平面部２１ａを有する。以下の説明において、平面部２１ａに沿った方向を面方向と表記する。
補強部材２２は、板状であり、基材２１に向けて突出する複数の凸部２３を有する。補強部材２２は、凸部２３の先端部２３ａが基材２１に接するように当該基材２１に支持される。図１に示す例において、補強部材２２は、一方向に連続した複数の波状部を有するコルゲート構造である。図１に示す補強部材２２において、当該複数の波状部の腹に対応する部分が凸部２３の先端部２３ａである。
積層体１０は、複数のパネル体２０がスペーサ３０を介して積層される。複数のパネル体２０は、基材２１の平面部２１ａ同士が対向するように配置される。スペーサ３０は、複数の球状体３１が連結部材３２により連結された構成である。複数のパネル体２０は、基材２１の平面部２１ａが球状体３１に点で接触した状態となる。このため、パネル体２０とスペーサ３０との接触面積を小さくすることができ、パネル体２０とスペーサ３０との間の熱の伝達を抑制できる。このため、断熱効果が高められる。
積層体１０は、全体が積層体収容部４０に収容される。積層体収容部４０は、例えばアルミニウム、複合材等の材料を用いて袋状に形成される。積層体収容部４０は、積層体１０を収容した状態で、内部が真空状態となるように封止される。このため、積層体１０においては、１つのパネル体２０の基材２１と補強部材２２との間の空間Ｋ１、また、積層方向に対向する基材２１同士の間の空間Ｋ２が、真空状態となる。この真空状態の空間Ｋ１、Ｋ２が、断熱層として機能する。対向する補強部材２２は、波状部が直交するように配置されてもよい。本開示において、真空状態とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態とすることができる。真空状態として、例えば、中真空域（０．１Ｐａ以上１００Ｐａ未満程度）以下の圧力とすることが好ましい。なお、本開示においては、真空状態に代えて、例えば空気よりも熱伝導率が小さいガスで満たされたガス充満状態としてもよい。ここで、空気よりも熱伝導率が小さいガスとしては、例えばアルゴンガス、クリプトンガスなどが挙げられる。
なお、積層体収容部４０には、基材２１及び補強部材２２から発生するガスを吸着する吸着剤Ｇを収容してもよい。このような吸着剤としては、例えば活性炭、ゼオライト、酸化カルシウムなどの材料、又は、ジルコニウム、チタン、バリウム、マグネシウムの合金等が挙げられる。又、スペーサ３０に吸着剤Ｇを含有させてもよい。なお、吸着剤Ｇが用いられる場合、空間Ｋ１、Ｋ２は真空状態となるように形成される。
断熱構造１００は、スペーサ３０を介して複数のパネル体２０を積層して積層体１０を形成し、当該積層体１０を積層体収容部４０に収容し、積層体収容部４０の内部を真空引きすることで製造される。この場合、スペーサ３０については、各パネル体２０に対して融着等を行う必要がなく、真空圧によりパネル体２０同士の間で挟まれた状態で位置が固定される。このため、断熱構造１００の製造手順を簡略化できる。また、外力により断熱構造が荷重を受ける際、荷重に応じてスペーサ３０の球状体３１は自由に動くことができるため、応力集中を回避できる。
このように、本実施形態に係る断熱構造１００は、平板状の基材２１と、板状であり、基材２１に向けて突出する複数の凸部２３を有し、凸部２３の先端部２３ａが基材２１に接するように基材２１に支持される補強部材２２とを備え、基材２１及び補強部材２２は、複合材を用いて形成される。
この構成によれば、基材２１及び補強部材２２が複合材で形成されるため、断熱構造１００の軽量化を図ることができる。また、凸部２３の先端部２３ａが基材２１に接するように補強部材２２が基材２１に支持される構成であるため、強度を確保することができる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、補強部材２２は、コルゲート構造を有する。この構成により、断熱構造１００の強度を確保することができる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、補強部材２２が一対の基材２１に挟まれるように一対の基材２１と補強部材２２とが重なったパネル体２０を有する。この構成により、補強部材２２が一対の基材２１に挟まれることで、強度を確保することができる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、複数のパネル体２０が積層された積層体１０を有する。この構成により、軽量のパネル体２０を複数積層することで、軽量化を確保しつつ、強度を高めることができる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、積層体１０は、積層方向について複数のパネル体２０の間にスペーサ３０が配置される。この構成により、複数のパネル体２０の間に空間を確保できる。このため、積層体１０の積層方向について熱の伝達を抑制できる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、スペーサ３０は、球状体３１を有し、複数のパネル体２０は、基材２１同士が球状体３１に点で接触した状態である。この構成により、パネル体２０とスペーサ３０との接触面積を小さくすることができ、パネル体２０とスペーサ３０との間の熱の伝達を抑制できる。このため、断熱効果が高められる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、積層体１０は、全体が積層体収容部４０に収容され、積層体収容部４０は、内部が真空状態となるように封止される。この構成によれば、積層体１０の内部の空間に真空部分を形成することができるため、断熱性をより高めることができる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、積層体収容部４０は、袋状である。この構成によれば、積層体１０を収容する工程及び内部を真空状態とする工程を容易に行うことができる。
本実施形態に係る断熱構造１００において、積層体収容部４０は、内部にガスを吸着する吸着剤Ｇを配置することができる。この構成によれば、基材２１及び補強部材２２から発生するガスを適切に吸着することができる。
図２は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図２に示す断熱構造１００Ａは、スペーサ３０Ａが柱状となっている。他の構成については、図１に示す断熱構造１００と同様である。図２に示すように、スペーサ３０Ａは、球状体を有しない構成であってもよい。
図３は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図３に示す断熱構造１００Ｂは、スペーサ３０Ｂが複数の球状体３１を有し、当該球状体３１同士が連結されていない構成である。図３に示すように、複数の球状体３１は、連結されていない構成であってもよい。
図４は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図４に示す断熱構造１００Ｃは、パネル体２０同士の間にスペーサ３０の層が複数設けられた構成である。スペーサ３０の層同士の間には、例えば複合材で形成された仕切り板３３が配置される。仕切り板３３の構成は、例えば基材２１と同様とすることができる。
図５は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図５に示す断熱構造１００Ｄは、複数の補強部材２２が、コルゲート構造の波状部の延びる方向が交差するように積層された構成のパネル体２０Ｄを有する。図５に示すように、補強部材２２におけるコルゲート構造の波状部を交差する配置とし、補強部材２２同士を直接接触する構成としている。これにより、経路長を長くとることができ、断熱性を高めることができる。又、補強部材を３枚以上積層させることで、更に断熱性、強度を高めることができる。積層は直交だけでなく、６０°の角度であってもよい。また、上記パネル体２０Ｄを積層体収容部４０で収容し、当該積層体収容部４０の内部を真空とする構成であってもよい。
図６は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図６に示す断熱構造１００Ｅは、スペーサ３０を介して隣り合う基材２１同士の間が封止部４１により封止された構成である。封止部４１は、積層方向についてパネル体２０同士の間に形成される空間Ｋ２が真空状態となるように、当該空間Ｋ２を挟む基材２１同士の間を封止する。封止部４１としては、例えば樹脂材、基材２１と同じ複合材等の材料を用いることができる。
断熱構造１００Ｅは、パネル体２０を積層させて積層体１０を形成した後、積層体１０の周囲を真空引きし、基材２１の端辺に封止部４１を接着することで製造される。このように、真空状態の空間Ｋ２の外側をパネル体２０で覆う構成であるため、空間Ｋ２を保護することができる。また、積層体１０の全体を袋状の積層体収容部４０で囲う構成に比べて、接触による真空状態の破壊が発生しにくい。
図７は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図７に示す断熱構造１００Ｆは、複数のパネル体２０が積層された積層体１０を有する構造であり、当該積層体１０が積層体収容部４０に収容されていない構造である。このように、積層体１０を断熱構造１００Ｆとして用いることで、断熱構造１００Ｆの強度を確保しつつ、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
図８及び図９は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図８に示す断熱構造１００Ｇ及び図９に示す断熱構造１００Ｈは、複数のパネル体２０の間に断熱材５０を配置した構成である。断熱材５０は、熱移動を少なくするための材料で化学的性質と物理的構造で断熱性能を発揮する材料である。断熱材５０は、熱伝導率が低く、さらに対流、放射による熱の移動が無いもしくは小さい材料を含む。このような断熱材５０として、例えばポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム、エアロゲル等が挙げられる。図８に示す断熱構造１００Ｇにおいては、スペーサ３０が配置される。図９に示す断熱構造１００Ｈにおいては、スペーサ３０が配置されていない。このように、複数のパネル体２０の間に断熱材５０を配置することで、真空状態とすることなく断熱性を確保できる。
図１０は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１０に示す断熱構造１００Ｉでは、補強部材２２Ｉの構成がコルゲート構造とは異なる構造である。補強部材２２Ｉは、板状体に互いに反対方向に突出する凸部２３Ｉが形成された構成である。補強部材２２Ｉは、凸部２３Ｉの先端部２３Ｉａが基材２１に接触した状態で支持される。このように、補強部材２２Ｉは、コルゲート構造に限定されず、凸部を有する形状であれば各種の形状を採用できる。
図１１は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１１に示す断熱構造１００Ｊは、積層体収容部４０Ｊとして、積層体１０の積層方向の両側に配置される板状部４２と、積層されるパネル体２０同士の間に隙間となる空間Ｋ２を設けると共に隙間が真空状態となるように板状部４２の間を封止する第１枠状部４３とを有する。板状部４２は、例えばアルミニウム等の金属材料を用いて形成される。第１枠状部４３は、パネル体２０同士の間に挿入される挿入部４３ａを有する。パネル体２０は、挿入部４３ａを挟んで積層される。第１枠状部４３は、空間Ｋ２の内外を貫通する貫通部４３ｂを有する。貫通部４３ｂが設けられることにより、貫通部４３ｂを介して空間Ｋ２を真空引きすることができる。真空引きした後、貫通部４３ｂを不図示の閉止部で閉止することができる。
断熱構造１００Ｊにおいては、上記構成により強度を確保できる。また、外部から衝撃を受けた場合、必要に応じて板状部４２のみを交換して再度真空引きを行うことで容易に修復することができる。
図１２は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１２に示す断熱構造１００Ｋにおいて、封止部４１Ｋは、積層されるパネル体２０同士の間において、対向する基材２１ごと空間Ｋ２を封止する構成である。封止部４１Ｋは、例えば樹脂材や複合材で形成される。封止部４１Ｋは、例えば融着や溶着により封止することができる。この構成により、基材２１及び補強部材２２とは別の複合材で形成された封止部４１Ｋを設けることで、容易に封止部４１Ｋを融着させることができる。
図１３は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１３に示す断熱構造１００Ｌでは、矩形状の基材２１の角部に球状部２１ｂが設けられた構成である。このように基材２１の角部が丸みを帯びた形状を有するため、例えば積層体収容部４０に収容する際、積層体収容部４０を傷つけることを抑制できる。
図１４は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１４に示す断熱構造１００Ｍは、パネル体２０に他の断熱材５０を貼り合わせた構成である。断熱材５０としては、例えばポリスチレンフォームやウレタンフォーム等の断熱層５１、真空断熱層５２等を適用可能である。この構成により、断熱構造１００Ｍの薄肉化を図ることができる。
図１５は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１５に示す断熱構造１００Ｎは、積層体収容部４０と積層体１０との間に保護層６０が設けられる。保護層６０が設けられることにより、断熱構造１００Ｎ全体が撓んだ場合等、変形時等に積層体収容部４０が損傷することを抑制できる。また、保護層６０として断熱性の高い材料を用いることで、断熱性の向上を図ることができる。
図１６は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１６に示す断熱構造１００Ｏは、積層体１０同士が面方向に接合された接合体７０を有する。積層体１０は、積層されるパネル体２０の対向する基材２１同士が端辺部分に、封止部として、対向する基材２１同士が融着された融着部４４を有する。融着部４４は、先端部が基材２１に対して面方向の外側に突出した状態で設けられる。接合体７０は、融着部４４同士が重なるように面方向に接合される。融着部４４は、接合体７０の接合時に積層方向に入れ違いになるように形成される。この構成により、各積層体１０において接合部分からの入熱を抑制することができる。
図１７は、本実施形態に係る断熱構造の製造装置の一例を示す図である。図１７に示すように、断熱構造製造装置２００は、保持部１１０と、端辺融着部１２０とを有する。保持部１１０は、２つのパネル体２０を基材２１同士が対向するように保持する。端辺融着部１２０は、加熱部１２１、１２２と、当該加熱部１２１、１２２を駆動する駆動部１２３とを有する。加熱部１２１、１２２は、対向する基材２１に熱を加えて融着させる。加熱部１２１は、一方の基材２１を他方の基材２１側に湾曲させる段部１２１ａを有する。駆動部１２３は、加熱部１２１と加熱部１２２とで対向する基材２１を挟むように当該加熱部１２１、１２２を移動させる。
断熱構造１００Ｏを製造する際、まず、２つのパネル体２０を保持部１１０に保持させる。この状態で、加熱部１２１、１２２を加熱状態とした後、２つのパネル体２０の対向する基材２１を挟むように駆動部１２３により加熱部１２１、１２２を駆動する。これにより、対向する基材２１のうち一方の基材２１が他方の基材２１側に湾曲した状態で融着された融着部４４を有する断熱構造１００Ｏが製造される。断熱構造１００Ｏにおいて、融着部４４が対向する基材２１のうち一方の基材２１が他方の基材２１側に湾曲した状態で形成されるため、断熱構造１００Ｏ同士を面方向に接合する際、融着部４４同士が積層方向に入れ違いになる構成を容易に形成できる。
また、断熱構造製造装置２００は、複合材を用いて形成された平板状の基材２１と、複合材を用いて形成され、板状であり、基材２１に向けて突出する複数の凸部２３を有し、凸部２３の先端部２３ａが基材２１に接するように基材２１に支持される補強部材２２とが、一対の基材２１に補強部材２２が挟まれるように設けられた２つのパネル体２０を、基材２１同士が対向するように保持する保持部１１０と、保持部１１０で保持された２つのパネル体２０の対向する基材２１の面方向の端辺同士を融着する端辺融着部１２０とを備える。したがって、融着部４４を有する断熱構造１００Ｏを効率的に製造できる。
図１８は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１８に示す断熱構造１００Ｐは、積層体１０同士が面方向に接合された接合体７０Ｐを有する。接合体７０Ｐは、積層されるパネル体２０の対向する基材２１同士が端辺部分に、封止部として、対向する基材２１同士が融着された融着部４５を有する。図１８に示す構成では、融着部４５の先端部が基材２１に対して面方向の内側に設けられる。接合体７０Ｐは、融着部４５の先端部を封止する接続部材８０を介して、複数の積層体１０が面方向に接合される。接続部材８０としては、例えばゴム等が挙げられる。このように、融着部４５が形成された部分を接続部材８０により封止した状態で接合体７０Ｐを形成するため、各積層体１０において接合部分からの入熱を抑制できる。
図１９は、本実施形態に係る断熱構造の製造装置の他の例を示す図である。図１９に示すように、断熱構造製造装置２００Ｐは、保持部２１０と、端辺融着部２２０とを有する。保持部２１０は、２つのパネル体２０を基材２１同士が対向するように保持する。端辺融着部２２０は、加熱部２２１と、当該加熱部２２１を駆動する駆動部２２３とを有する。加熱部２２１は、対向する基材２１に熱を加えて融着させる。加熱部２２１は、対向する基材２１を挟む段部２２１ａを有する。駆動部２２３は、加熱部２２１の段部２２１ａにより対向する基材２１を挟むように当該加熱部２２１を移動させる。
図２０及び図２１は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図１７に示す断熱構造製造装置２００及び図１９に示す断熱構造製造装置２００Ｐを用いて断熱構造を製造する場合、例えば矩形の積層体１０のうち３辺又は４辺を大気中で封止した後、真空槽内で残る部分の封止を行うようにしてもよい。この場合、図２１に示すように、基材２１の外周部に沿った枠状部３５を基材２１と融着、溶着、グルーガンで接合する枠状部３５の一部にスリット状の貫通部３５ａを形成する。この状態から、真空槽内で真空引きを行った後、貫通部３５ａを閉止部３５ｂにより閉止する。これにより、容易に真空状態を形成することができる。
図２２は、本実施形態に係る断熱構造の他の例を示す図である。図２２に示す断熱構造１００Ｑは、積層体１０同士が面方向に接合された接合体７０Ｑを有する。接合体７０Ｑは、融着部４５の先端部を封止する接続部材８０Ｑを介して、複数の積層体１０が面方向に接合される。接続部材８０Ｑは、例えば基材２１で挟まれた部分の内側に配置される。このように、融着部４５が形成された部分を接続部材８０Ｑにより封止した状態で接合体７０Ｑを形成するため、各積層体１０において接合部分からの入熱を抑制できる。
第１態様に係る断熱構造は、平板状の基材２１と、板状であり、基材２１に向けて突出する複数の凸部２３、２３Ｉを有し、凸部２３、２３Ｉの先端部が基材２１に接するように基材２１に支持される補強部材２２、２２Ｉとを備え、基材２１及び補強部材２２、２２Ｉは、複合材を用いて形成される。この構成では、基材２１及び補強部材２２が複合材で形成されるため、断熱構造１００の軽量化を図ることができる。また、凸部２３の先端部２３ａが基材２１に接するように補強部材２２が基材２１に支持される構成であるため、強度を確保することができる。
第２態様に係る断熱構造は、第１態様に係る断熱構造であって、補強部材２２、２２Ｉは、コルゲート構造を有する。この構成により、断熱構造の強度を確保することができる。
第３態様に係る断熱構造は、第１態様又は第２態様に係る断熱構造であって、１層又は複数層重なった補強部材２２、２２Ｉが一対の基材２１に挟まれるように一対の基材２１と補強部材２２、２２Ｉとが重なったパネル体２０を有する。この構成により、補強部材２２が一対の基材２１、２２Ｉに挟まれることで、強度を確保することができる。
第４態様に係る断熱構造は、第３態様に係る断熱構造であって、複数のパネル体２０が積層された積層体１０を有する。この構成により、軽量のパネル体２０を複数積層することで、軽量化を確保しつつ、強度を高めることができる。
第５態様に係る断熱構造は、第４態様に係る断熱構造であって、積層体１０は、積層方向について複数のパネル体２０の間にスペーサ３０、３０Ａ、３０Ｂが配置される。この構成により、複数のパネル体２０の間に空間を確保できる。このため、積層体１０の積層方向について熱の伝達を抑制できる。
第６態様に係る断熱構造は、第５態様に係る断熱構造であって、スペーサ３０、３０Ａ、３０Ｂは、球状体を有し、複数のパネル体２０は、基材２１同士が球状体に点で接触した状態である。この構成により、パネル体２０とスペーサ３０、３０Ａ、３０Ｂとの接触面積を小さくすることができ、パネル体２０とスペーサ３０、３０Ａ、３０Ｂとの間の熱の伝達を抑制できる。このため、断熱効果が高められる。
第７態様に係る断熱構造は、第３態様から第６態様のいずれかに係る断熱構造であって、積層体１０は、積層方向について複数のパネル体２０の間に断熱材５０が配置される。このように、複数のパネル体２０の間に断熱材５０を配置することで、真空状態又は空気よりも熱伝導率が小さいガスで満たされたガス充満状態とすることなく断熱性を確保できる。
第８態様に係る断熱構造は、第４態様から第７態様のいずれかに係る断熱構造であって、積層体１０は、少なくとも一部に真空状態又はガス充満状態となる部分を有する。この構成によれば、積層体１０の断熱性をより高めることができる。
第９態様に係る断熱構造は、第８態様に係る断熱構造であって、積層体１０は、全体が積層体収容部４０、４０Ｊに収容され、積層体収容部４０、４０Ｊは、内部が真空状態又はガス充満状態となるように封止される。この構成によれば、積層体１０の内部を真空状態又はガス充満状態とすることができるため、断熱性をより高めることができる。
第１０態様に係る断熱構造は、第９態様に係る断熱構造であって、積層体収容部４０、４０Ｊは、内部が真空状態となるように封止され、積層体収容部４０、４０Ｊは、内部にガスを吸着する吸着剤Ｇが配置される。この構成によれば、基材２１及び補強部材２２から発生するガスを適切に吸着することができる。
第１１態様に係る断熱構造は、第１０態様に係る断熱構造であって、積層体収容部４０、４０Ｊは、袋状である。この構成によれば、積層体１０を収容する工程及び内部を真空状態とする工程を容易に行うことができる。
第１２態様に係る断熱構造は、第１１態様に係る断熱構造であって、積層体収容部４０と積層体１０との間に保護層６０が設けられる。保護層６０が設けられることにより、断熱構造全体が撓んだ場合等、変形時等に積層体収容部４０が損傷することを抑制できる。
第１３態様に係る断熱構造は、第９態様に係る断熱構造であって、積層体収容部４０、４０Ｊは、積層体１０の積層方向の両側に配置される板状部４２と、積層されるパネル体２０同士の間に隙間を設けると共に隙間が真空状態又はガス充満状態となるように板状部４２の間を封止する第１枠状部４３とを有する。したがって、断熱構造の強度を確保できる。また、外部から衝撃を受けた場合、必要に応じて板状部４２のみを交換して再度真空状態又はガス充満状態とすることで容易に修復することができる。
第１４態様に係る断熱構造は、第８態様に係る断熱構造であって、積層体１０は、積層方向についてパネル体２０同士の間に配置される空間Ｋ２が真空状態又はガス充満状態となるように、当該空間を挟む基材２１同士の間を封止する封止部４１、４１Ｋを有する。したがって、真空状態又はガス充満状態の空間Ｋ２の外側をパネル体２０で覆う構成であるため、空間Ｋ２を保護することができる。また、積層体１０の全体を袋状の積層体収容部４０で囲う構成に比べて、接触による真空状態又はガス充満状態の破壊が発生しにくい。
第１５態様に係る断熱構造は、第１４態様に係る断熱構造であって、封止部４１、４１Ｋは、補強部材２２、２２Ｉと同一材料の複合材を用いて形成される。したがって、封止部４１、４１Ｋにおいて補強部材２２、２２Ｉと同様の特性を確保できる。
第１６態様に係る断熱構造は、第１４態様に係る断熱構造であって、封止部４１、４１Ｋは、基材２１同士が融着された融着部４４、４５である。したがって、真空状態又はガス充満状態を適切に保つことができる。
第１７態様に係る断熱構造は、第１６態様に係る断熱構造であって、融着部４４、４５は、先端部が基材２１に対して面方向の外側に突出した状態で設けられ、融着部４４、４５同士が重なるように複数の積層体１０が面方向に接合された接合体を有する。この構成により、各積層体１０において接合部分からの入熱を抑制することができる。
第１８態様に係る断熱構造は、第１６態様に係る断熱構造であって、融着部４４、４５は、先端部が基材２１に対して面方向の内側に設けられ、融着部４４、４５の先端部を封止する接続部材を介して複数の積層体１０が面方向に接合された接合体を有する。この構成により、各積層体１０において接合部分からの入熱を抑制することができる。
第１９態様に係る断熱構造は、第１６態様に係る断熱構造であって、封止部４１、４１Ｋは、積層方向について複数のパネル体２０の間の空間に配置され、基材２１の外周に沿って形成される第２枠状部であり、第２枠状部は、複数のパネル体２０の間の空間の内外を貫通する貫通部３５ａと、貫通部３５ａを閉止する閉止部３５ｂとを有する。この構成により、容易に真空状態又はガス充満状態を形成することができる。
第２０態様に係る断熱構造の製造装置は、複合材を用いて形成された平板状の基材２１と、複合材を用いて形成され、板状であり、基材２１に向けて突出する複数の凸部２３、２３Ｉを有し、凸部２３、２３Ｉの先端部が基材２１に接するように基材２１に支持される補強部材２２、２２Ｉとが、一対の基材２１に補強部材２２、２２Ｉが挟まれるように設けられた２つのパネル体２０を、基材２１同士が対向するように保持する保持部と、保持部で保持された２つのパネル体２０の対向する基材２１の面方向の端辺同士を融着する端辺融着部１２０、２２０とを備える。したがって、融着部４４、４５を有する断熱構造を効率的に製造できる。
１０ 積層体
２０ パネル体
２１ 基材
２１ａ 平面部
２１ｂ 球状部
２２，２２Ｉ 補強部材
２３，２３Ｉ 凸部
２３ａ，２３Ｉａ 先端部
３０，３０Ａ，３０Ｂ スペーサ
３１ 球状体
３２ 連結部材
３３ 仕切り板
３５ 枠状部
３５ａ，４３ｂ 貫通部
３５ｂ 閉止部
４０，４０Ｊ 積層体収容部
４１，４１Ｋ 封止部
４２ 板状部
４３ 第１枠状部
４３ａ 挿入部
４４，４５ 融着部
５０ 断熱材
５１ 断熱層
５２ 真空断熱層
６０ 保護層
７０，７０Ｐ，７０Ｑ 接合体
８０，８０Ｑ 接続部材
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ，１００Ｉ，１００Ｊ，１００Ｋ，１００Ｌ，１００Ｍ，１００Ｎ，１００Ｏ，１００Ｐ，１００Ｑ 断熱構造
１１０，２１０ 保持部
１２０，２２０ 端辺融着部
１２１，１２２，２２１ 加熱部
１２１ａ，２２１ａ 段部
１２３，２２３ 駆動部
２００，２００Ｐ 断熱構造製造装置
Ｇ 吸着剤
Ｋ１，Ｋ２ 空間
２０ パネル体
２１ 基材
２１ａ 平面部
２１ｂ 球状部
２２，２２Ｉ 補強部材
２３，２３Ｉ 凸部
２３ａ，２３Ｉａ 先端部
３０，３０Ａ，３０Ｂ スペーサ
３１ 球状体
３２ 連結部材
３３ 仕切り板
３５ 枠状部
３５ａ，４３ｂ 貫通部
３５ｂ 閉止部
４０，４０Ｊ 積層体収容部
４１，４１Ｋ 封止部
４２ 板状部
４３ 第１枠状部
４３ａ 挿入部
４４，４５ 融着部
５０ 断熱材
５１ 断熱層
５２ 真空断熱層
６０ 保護層
７０，７０Ｐ，７０Ｑ 接合体
８０，８０Ｑ 接続部材
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ，１００Ｉ，１００Ｊ，１００Ｋ，１００Ｌ，１００Ｍ，１００Ｎ，１００Ｏ，１００Ｐ，１００Ｑ 断熱構造
１１０，２１０ 保持部
１２０，２２０ 端辺融着部
１２１，１２２，２２１ 加熱部
１２１ａ，２２１ａ 段部
１２３，２２３ 駆動部
２００，２００Ｐ 断熱構造製造装置
Ｇ 吸着剤
Ｋ１，Ｋ２ 空間
Claims (20)
- 平板状の基材と、
板状であり、前記基材に向けて突出する複数の凸部を有し、前記凸部の先端部が前記基材に接するように前記基材に支持される補強部材と
を備え、
前記基材及び前記補強部材は、複合材を用いて形成される
断熱構造。 - 前記補強部材は、コルゲート構造を有する
請求項１に記載の断熱構造。 - １層又は複数層重なった前記補強部材が一対の前記基材に挟まれるように一対の前記基材と前記補強部材とが重なったパネル体を有する
請求項１又は請求項２に記載の断熱構造。 - 複数の前記パネル体が積層された積層体を有する
請求項３に記載の断熱構造。 - 前記積層体は、積層方向について複数の前記パネル体の間にスペーサが配置される
請求項４に記載の断熱構造。 - 前記スペーサは、球状体を有し、
複数の前記パネル体は、前記基材同士が前記球状体に点で接触した状態である
請求項５に記載の断熱構造。 - 前記積層体は、積層方向について複数の前記パネル体の間に断熱材が配置される
請求項３に記載の断熱構造。 - 前記積層体は、少なくとも一部に真空状態又は空気よりも熱伝導率が小さいガスで満たされたガス充満状態となる部分を有する
請求項４に記載の断熱構造。 - 前記積層体は、全体が積層体収容部に収容され、
前記積層体収容部は、内部が前記真空状態又は前記ガス充満状態となるように封止される
請求項８に記載の断熱構造。 - 前記積層体収容部は、内部が真空状態となるように封止され、
前記積層体収容部は、内部にガスを吸着する吸着剤が配置される
請求項９に記載の断熱構造。 - 前記積層体収容部は、袋状である
請求項１０に記載の断熱構造。 - 前記積層体収容部と前記積層体との間に保護層が設けられる
請求項１１に記載の断熱構造。 - 前記積層体収容部は、前記積層体の積層方向の両側に配置される板状部と、積層される前記パネル体同士の間に隙間を設けると共に前記隙間が前記真空状態又は前記ガス充満状態となるように前記板状部の間を封止する第１枠状部とを有する
請求項９記載の断熱構造。 - 前記積層体は、積層方向について前記パネル体同士の間に配置される空間が前記真空状態又は前記ガス充満状態となるように、当該空間を挟む前記基材同士の間を封止する封止部を有する
請求項８に記載の断熱構造。 - 前記封止部は、前記補強部材と同一材料の前記複合材を用いて形成される
請求項１４に記載の断熱構造。 - 前記封止部は、前記基材同士が融着された融着部である
請求項１４に記載の断熱構造。 - 前記融着部は、先端部が前記基材に対して面方向の外側に突出した状態で設けられ、
前記融着部同士が重なるように複数の前記積層体が前記面方向に接合された接合体を有する
請求項１６に記載の断熱構造。 - 前記融着部は、先端部が前記基材に対して面方向の内側に設けられ、
前記融着部の前記先端部を封止する接続部材を介して複数の前記積層体が前記面方向に接合された接合体を有する
請求項１６に記載の断熱構造。 - 前記封止部は、積層方向について複数の前記パネル体の間の前記空間に配置され、前記基材の外周に沿って形成される第２枠状部であり、
前記第２枠状部は、複数の前記パネル体の間の前記空間の内外を貫通する貫通部と、前記貫通部を閉止する閉止部とを有する
請求項１６に記載の断熱構造。 - 複合材を用いて形成された平板状の基材と、複合材を用いて形成され、板状であり、前記基材に向けて突出する複数の凸部を有し、前記凸部の先端部が前記基材に接するように前記基材に支持される補強部材とが、一対の前記基材に前記補強部材が挟まれるように設けられた２つのパネル体を、前記基材同士が対向するように保持する保持部と、
前記保持部で保持された２つの前記パネル体の対向する前記基材の面方向の端辺同士を融着する融着部と
を備える断熱構造の製造装置。
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| JP2022068420A JP2023158526A (ja) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 断熱構造及び断熱構造の製造装置 |
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