JP3709762B2 - 真空断熱材、および断熱パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空断熱材および真空断熱材を用いた断熱パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、冷凍、冷蔵、保冷車等の、温度管理を必要とする移動用保管庫の断熱壁において、壁面には主に断熱材としてウレタン発泡材、スチレン発泡材が使用されている。
また、断熱材として、真空断熱材が冷蔵庫などの壁面に使用され、高い断熱効果を挙げている。
ここで、真空断熱材１０の構造を図５により説明する。
真空断熱材１０はウレタン連通フォーム材やスチレン連通フォーム材等のプラスチック製連通材（コア材）１１と真空度劣化防止のガス吸着剤１２を、ガスの透過性がない、またはガスの透過性が低いフィルム１３の袋に入れ、真空状態で密封して構成されている。
上記真空断熱材の製作において、コア材１１をフィルムの袋に挿入する際や、真空状態で密封シールする場合、フィルムの袋には余裕寸法が必要となる。既存の真空断熱材においては、この余裕寸法分を含んだシール部１５が完成後真空断熱材の側面に露出する。
このような真空断熱材１０を断熱部材としてパネル構造に使用した場合、余裕寸法を含めたシール部１５に起因するさまざまな問題点が発生した。
たとえば、図６に示すように、断熱パネルの形成において、真空断熱材１０を並設して表面材１７で挟持するとき、真空断熱材１０のシール部１５を損傷しないように小型のスラブ材１６で挾持していた。しかし、この工法は、積層数、部品点数が多くなり構造が複雑となる。また、配設時、シール部が引張られて破損し、真空破れの原因になった。
【０００３】
上記問題点に鑑みて、断熱パネルを構成する真空断熱材において、本出願人はコア材に凹欠溝（凹部）を形成し、合成樹脂フィルムのシール部を凹欠溝（凹部）に収容する構成を、特願平１１−２２５９４２号として提案している。
このコア材およびコア材を用いた真空断熱材を図７により説明する。
真空断熱材３０のコア材３１はその側壁面にシールの収容凹部３３を形成している。
そして、コア材３１をプラスチックフィルムの袋５０で被覆して、真空断熱材３０が完成する。
プラスチックフィルムよりなる被覆体は、３辺をシールしてシール部５１を形成した袋体５０を形成し、袋体５０内にコア材３１を収容し、全体を真空チャンバ−などに収容して脱気処理を施し、内部を減圧した状態で残りの１辺をシ−ルして真空断熱材３０を形成している。
この真空断熱材３０は、プラスチックフィルムの袋体５０のシール部５１がコア材３１の凹部３３内に引込まれた状態で被覆される。
【０００４】
この場合、予めつくった３辺をシールした袋体５０を開口してコア材３１を挿入する方法を取っているが、袋の開口周縁寸法がコア材３１の外周寸法に対して余裕がないとコア材は袋に挿入されない。当然、余裕分は大きいほうが挿入し易い。
しかし、被覆袋の余裕分は大きすぎても、小さすぎても不都合を発生させる。
【０００５】
ここで、コア材３１の全外周寸法（凹部を含む外周）と袋体の外周寸法（被覆袋のシール部を含まない開口断面寸法）の関係を説明する。
Ａ．コア材全周寸法に対して袋外周寸法が大きすぎる場合・・・図８参照
余裕分が大きすぎると、袋の余裕分を凹部で吸収できない。この状態は、シール部５１が長くなって凹部３３に収容できない、または、余裕分がしわ５５として角部分に形成される。
このようなシール部５１が凹部３３から突出している、あるいは角部にしわ５５が形成されている状態の真空断熱材３０で断熱パネルを構成した状態を図９に示す。
断熱パネル１００はアルミ合金製の薄板（表面材）４０に、スラブ材４１を接着剤で貼り付け、真空断熱材３０を並設して、表面材４０で挟持させる。このとき、凹部３３に収容されずに突出しているシール部５１は隣接の素材（スラブ材４１、真空断熱材３０）と接触して破損する可能性が大きい。また、角部分に発生するしわ５５は他の部材との貼り合わせ時、隙間６０の発生の原因となり、接着不良などの不具合を発生させ、断熱不良を起こした。
【０００６】
Ｂ．コア材全周寸法に対して袋外周寸法が小さすぎる場合・・・図１０参照
合成樹脂フィルムの袋５０に引張られてコア材３１の凹部３３の上辺３３１、下辺３３３が溝幅が縮む矢印方向、すなわち凹部３３内側に撓み、真空断熱材３０の上面３５、下面３７の平面度が保持できない。この場合も、接着工法によって断熱パネルを製造する場合、他の部材との貼りあわせに対して隙間ができ、断熱不良が発生した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は真空断熱材のコア材の凹溝を含む全周の大きさと被覆袋の大きさの関係から、袋のサイズが大きすぎて余裕分がしわを作ったり、あるいは小さすぎてコア材を撓ませたりせず、袋体の余裕分が凹部に吸収されている、平面精度の高い接着性の良い真空断熱材の提供、および断熱精度の高い断熱パネルを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は真空断熱材のコア材全周の寸法と、被覆するプラスチック製袋の開口寸法の調整により解決される。
すなわち、コア材は、合成樹脂フィルムのシール部を収容する凹部を側壁部分に有し、コア材の凹部を含む外周全長と合成樹脂フィルムの被覆袋の開口周長との関係を、
−２０ｍｍ≦被覆袋の開口周長―コア材の凹部を含む外周全長≦１２ｍｍ
とする。
【０００９】
この真空断熱材の製造方法は、合成樹脂フィルムで１辺を開口部とし、３辺をシールした被覆袋を形成する工程と、被覆袋の開口部より側壁面に凹部を有するコア材を挿入して収容する工程と、被覆袋内を脱気処理する工程と、被覆袋の開口部をシールする工程とを備え、被覆袋の開口周長とコア材の凹部を含む外周全長との関係を、
−２０ｍｍ≦被覆袋の開口周長―コア材の凹部を含む外周全長≦１２ｍｍとし、前記脱気処理の工程において、被覆袋のシール部はコア材の凹部内に完全に収容される構成を有する。
【００１０】
本発明の断熱材を表面材で挟持した断熱パネルは断熱材の一部に、合成樹脂フィルムのシール部を収容する凹部を側壁部分に形成すると共に、コア材の凹部を含む外周全長と合成樹脂フィルムの被覆袋の開口周長との関係を、
−２０ｍｍ≦被覆袋の開口周長―コア材の凹部を含む外周全長≦１２ｍｍ
とすると共に、シ−ル部を凹部に収容させた真空断熱材を使用し、隣接する真空断熱材同士は間隙なく並設されている構成を具備している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は真空断熱材のコア材と被覆袋との関係を示す説明図、図２はコア材の斜視図、図３は被覆袋にコア材を挿入する作動の説明図である。なお、従来技術で示した素材と同様の部分は同一の符号を付してその説明を省略する。
ここで、
コア材３１の幅寸法：Ｘ
高さ寸法：Ｔ
凹部３３の深さ寸法：ｄ
高さ寸法：ｔ２
コア材３１の上面３５から凹部３３までの寸法：ｔ１
コア材３１の下面３７から凹部３３までの寸法：ｔ３
とする。
【００１２】
すると、コア材の外寸法Ｎ（凹部を含まないコア材の外周寸法）：２Ｘ＋２Ｔコア材の全周寸法Ｍ（凹部を含んだコア材の全外周寸法）：２Ｘ＋２（ｔ１＋ｔ２＋ｔ３）＋２（２×ｄ）
となる。
また、袋外周寸法（合成樹脂フィルムの被覆袋の断面でシール部を含まない開口部の周囲寸法）は、１辺を寸法Ｌとすると、２Ｌとなる。
【００１３】
そこで、凹部３３の溝深さ寸法ｄを調整してコア材３１の全外周寸法Ｍを異ならせた数種類のコア材を製作し、外周寸法（寸法２Ｌ）を一定とした被覆袋５０内に収容して、実験用の真空断熱材を構成した。
そして、実験用真空断熱材における、袋外周寸法（２Ｌ）−コア材全周寸法Ｍ、すなわち、袋の余裕分の寸法（ｍｍ）の変化による、凹部３３からのシール部２５１のはみ出し状態、しわの有無、および凹部の上下辺の変形の有無を観察した。
また、上記各真空断熱材により接着工法で断熱パネルを構成し、接着不良の有無を観察した。
【００１４】
その結果を表１に示す。
ここで、×印ははみ出し、しわ、変形、および接着不良が有り、○印は無し、△印ははみ出し、しわ、変形、および接着不良が若干あるが影響が無いとの判定を表している。
【表１】

【００１５】
上記の実験結果が示すように、袋外周寸法（２Ｌ）とコア材全周寸法Ｍとの差が−２０mmから１２mmの範囲において、凹部からのシール部５１のはみ出し、フィルムのしわ、凹部上下辺の変形、および断熱パネルの接着不良等の発生が無かった。
このように、被覆袋の外周寸法とコア材全周寸法の関係を所定の範囲内に調整することにより、シール部５１のはみ出し、フィルムのしわ、凹部上下辺の変形、および断熱パネルの接着不良等の発生を無くすことができることが判明した。
上記においては、被覆袋の外周寸法とコア材全周寸法との関係の調整を、コア材の凹部の溝の深さにより調整している。
このように、被覆袋の外周寸法を一定にしてコア材の全周寸法を調整するほか、コア材の形状を一定とした場合は、被覆袋の外周寸法で調整される。
【００１６】
ここで、被覆袋とコア材の寸法設定の実施例を下記に示す。
実施例１
この実施例は、コア材３１の外寸法が決まっている場合の、被覆袋５０の外周寸法２Ｌに対する凹部３３の深さ寸法ｄの設定例である。
コア材の幅寸法Ｘを２５０ｍｍ、高さ寸法Ｔを３５ｍｍとする。
このコア材の外寸法は、上記式より５７０ｍｍとなる。
次に、被覆袋５０へのコア材３１の挿入の容易さから、袋余裕寸法を決める。
このサイズのコア材においては袋の余裕寸法は、作業実績からコア材サイズによらず、袋余裕寸法を４０ｍｍ以上とすることにより容易な挿入が達成されることが確認された。
このことから、袋外周寸法を２Ｌ＝５７０＋４０＝６１０ｍｍとした。
上記実験の結果より、袋外周寸法（２Ｌ）とコア材全周寸法Ｍとの差を−２０ｍｍから１２ｍｍの範囲とする。
【００１７】
すなわち、コア材の全周の寸法Ｍは、
最小全周寸法 ６１０−１２＝５９８
全周Ｍを５９８ｍｍとするコア材の凹部の深さｄを求めると、
ｄ＝（コア材の全周５９８―コア材の外寸法５７０）÷４＝７
コア材の全周Ｍを５９８ｍｍとしたとき、凹部の深さ寸法は７ｍｍとする。
最大全周寸法 ６１０＋２０＝６３０
全周Ｍを６３０ｍｍとするコア材の凹部の深さｄを求めると、
ｄ＝（コア材の全周６３０―コア材の外寸法５７０）÷４＝１５
コア材の全周Ｍを６３０ｍｍとしたとき、凹部の深さ寸法は１５ｍｍとする。
【００１８】
以上の事柄から、コア材の外寸法を５７０ｍｍとし、凹部の深さを７ｍｍ〜１５ｍｍとするとき、被覆袋の外周を６１０ｍｍとすることにより、シール部のはみ出し、フィルムのしわ、凹部上下辺の変形のない真空断熱材を構成することができると共に、真空断熱材のフィルムのしわ、凹部上下辺の変形により発生する断熱パネルの接着不良を改良することができる。
【００１９】
実施例２
この実施例はコア材の凹部深さ寸法ｄが決まっている場合、被覆袋の外周寸法Ｍの決め方の実施例を示す。
コア材の幅寸法Ｘを２５０ｍｍ、高さ寸法Ｔを３５ｍｍ、凹部の深さ寸法ｄが１２ｍｍとする。
コア材全周寸法＝５７０＋１２×４＝６１８ｍｍ
被覆袋の最小寸法２Ｌ＝６１８−２０＝５９８ｍｍ ５９８÷２として被覆袋のシール部を除く寸法Ｌは２９９ｍｍとなる。
被覆袋の最大寸法２Ｌ＝６１８＋１２＝６３０ｍｍ ６３０÷２として被覆袋のシール部を除く寸法Ｌは３１５ｍｍとなる。
【００２０】
以上の事柄から、コア材の外寸法を５７０ｍｍとし、凹部の深さを１２ｍｍとするとき、被覆袋の外周２Ｌを５９８ｍｍ〜６３０ｍｍとすることにより、シール部のはみ出し、フィルムのしわ、凹部上下辺の変形のない真空断熱材を構成することができると共に、真空断熱材のフィルムのしわ、凹部上下辺の変形により発生する断熱パネルの接着不良を改良することができる。
【００２１】
このように構成される真空断熱材３０により断熱パネルを構成する。・・・図４参照
アルミ合金製の薄板（表面材）６０に、従来例で説明したスラブ材５を接着剤４で貼り付け、並設した真空断熱材３０を挟持させ、断熱パネル３００を構成する。
この断熱パネル３００は真空断熱材３０のシ−ル部５１がコア材３１の凹部３３内に収容されているので、真空断熱材３０を並設するとき、真空断熱材３０を間隙なく配設できる。また、真空断熱材３０は上面３５、下面３８７の水平精度が高いので他の部材との間に間隙を発生させることが無い。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、真空断熱材の取り扱いが容易となり、真空断熱材の使用面積率を上げることができる。
さらに、コア材と被覆する合成樹脂フィルム性の被覆袋体との寸法を調整することにより、シール長の調整、およびしわの発生を防ぎ、水平精度が向上して、接着工法により構成する断熱パネルの断熱効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコア材と被覆袋の断面説明図。
【図２】コア材の斜視図。
【図３】真空断熱材の構成説明図。
【図４】本発明に係る断熱パネルの断面図。
【図５】真空断熱材の従来例を示す断面説明図。
【図６】断熱パネルの従来例を示す断面説明図。
【図７】先願に示す真空断熱材の断面説明図。
【図８】真空断熱材の断面説明図。
【図９】断熱パネルの断面説明図。
【図１０】真空断熱材の断面説明図。
【符号の説明】
４ 表面材
５ スラブ材
１２ ガス吸着剤
３０ 真空断熱材
３１ コア材
３３ 凹部
５０ 合成樹脂フィルムの被覆袋
５１ シ−ル部
６０ 表面材
７０ 桁材
３００ 断熱パネル

Claims (3)

1. 断熱材よりなるコア材を合成樹脂フィルムで形成する被覆袋内に収納し、フィルム端縁をシールすると共に、該フィルム内を減圧してなる真空断熱材において、
   コア材は側壁部分に被覆袋のシール部を収容する凹部を有し、前記凹部を含むコア材の外周全長と合成樹脂フィルムの被覆袋の開口周長との関係を、
   −２０ｍｍ≦被覆袋の開口周長―コア材の凹部を含む外周全長≦１２ｍｍ
   としてなる真空断熱材。
2. 断熱材よりなるコア材を合成樹脂フィルムで被覆し該フィルム内を減圧した真空断熱材の製造方法において、
   合成樹脂フィルムで１辺を開口部とし、３辺をシールした被覆袋を形成する工程と、
   該被覆袋の開口部よりコア材を挿入して収容する工程と、
   被覆袋内を脱気処理する工程と、
   被覆袋の開口部をシールする工程とを備え、
   該コア材は側壁面に凹部を有すると共に、被覆袋の開口周長とコア材の凹部を含む外周全長との関係を、
   −２０ｍｍ≦被覆袋の開口周長―コア材の凹部を含む外周全長≦１２ｍｍとし、前記脱気処理の工程において、被覆袋のシール部はコア材の凹部内に完全に収容されることを特徴とする真空断熱材の製造方法。
3. 断熱材を表面材で挟持した断熱パネルであって、
   上記断熱材の一部は、請求項１記載の真空断熱材である断熱パネル。

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