JP3750534B2

JP3750534B2 - 真空断熱材および断熱パネル

Info

Publication number: JP3750534B2
Application number: JP2001043324A
Authority: JP
Inventors: 誠一路木藤; 尚孝山本
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2001-02-20
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-02-20
Also published as: JP2002243091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は断熱を要する冷蔵庫、冷凍車などの壁部材として使用する真空断熱材、および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、スチレン発泡材等のスラブ断熱材が使用されており、断熱材に表面材を積層して構成されている。
【０００３】
また、断熱効率のよい断熱材としての真空断熱材が開発され、冷蔵庫など壁構造に使用されている。
まず、真空断熱材の構造を図１０により説明する。
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、真空状態で密封し真空断熱材１０を製作する。
このとき、コア材１１をフィルムの袋につめて、真空状態で密封シールする作業において、フィルムの袋には余裕寸法が必要となる。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。
余裕分を少なめにしたとしても、完成後余裕寸法分＋シール部の長さＬは片側１５ｍｍから３０ｍｍとなる。
【０００４】
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に起因する下記のような問題点が発生する。
▲１▼ スラブ断熱材に変えて真空断熱材を使用した場合
・真空断熱材１０を並設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で挾み込む構造となり、積層数、部品が多くなり構造が複雑となる。・・・図１１参照
・シール部１５は真空断熱材１０の厚さ寸法に対して一定位置となるものではないため、スラブ材１６の積層間隙に無理に挾み込まねばならない。この為、引張られたフィルム１３が破損し、この部分１３’が真空破れの原因になる。・・・図１２参照
【０００５】
▲２▼ 併設した真空断熱材１０の間隙にウレタンを注入したパネル
・シール部１５のために隣接する真空断熱材１０同士の間に隙間１７を設け、その隙間１７を注入ウレタンフォームで埋める。この場合、隙間１７が小さいため、注入ウレタンは全域に充填され難く、注入ウレタンの密度が高くなってしまう部分１７’ができる。例えば、通常密度４０Ｋｇのところ、部分１７’は密度５０Ｋｇとなる。・・・図１３参照
・狭い箇所に注入ノズルを挿入するため、フィルムに接触し破損させる危険性がある。
▲３▼ パネルの板厚寸法を一定とするために枠板９を介在させて、真空断熱材１０の間隙にウレタンを吹き付けてパネルを形成する場合
・吹き付けにおいてシール部１５の下部にはウレタンが入り難く、ウレタンが充填されない部分１８ができてしまう。・・・図１４参照
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は真空断熱材の取り扱いを容易とすると共に、真空断熱材の真空状態の長期間維持、および取り扱い容易な真空断熱材を内包する断熱パネルを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の凹溝を設けたコア材を合成樹脂フィルムで被覆してフィルム端縁をシールし、該フィルム内を減圧して合成樹脂フィルムのシール部をコア材の凹溝に収容させてなる真空断熱材は、シール部を収容した凹溝の内周面に補強手段を設け、脱気処理時の凹溝の変形を阻止し、取り扱いの容易な真空断熱材を形成している。
【０００８】
凹溝内周面に設ける補強手段としては、凹溝の底部分を湾曲面、あるいはテーパ形状を有する円錐形状として肉厚な支持部を形成する構成、または、スチール、アルミ、カーボン、プラスチック、繊維強化プラスチックなどの補強部材を配設する構成を具備する。
【０００９】
本発明の断熱パネルは、表面材で挟持する断熱材の一部を、凹溝の内周面に補強手段を設けたコア材を合成樹脂フィルムで被覆してフィルム端縁をシールし、該フィルム内を減圧して合成樹脂フィルムのシール部をコア材の凹溝に収容させてなる真空断熱材で構成している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の課題を説明するための真空断熱材の断面図、図２、図３はその構成説明図である。
真空断熱材５０はウレタン連通フォーム材、またはスチレン連通フォーム材等のプラスチック製の連通フォーム材よりなる断熱コア材５１と、断熱コア材５１を被覆するプラスチックフィルム５３と、減圧された真空断熱材５０中に進入してくるガスを吸着固定するガス吸着剤５５で構成されている。
【００１１】
該断熱コア材５１は、上下面５１０と所定の厚さｈの側面５１５を有する矩形状の板体である。そして、この側面５１５にはほぼその全周の中央部分に深さ寸法ｄの凹溝５２０が穿孔されている。
まず、このように構成されるコア材５１を乾燥オーブン等に入れて乾燥する（十分に水分をとばす）。一方、アルミラミネートフィルム製の三方袋５５０を予め別工程で製作し準備しておく。その袋５５０の寸法は袋口５５１からコア材５１の挿入が容易、かつ迅速に行えるよう、余裕を見込んだ正確な寸法のものとする。
時間を規定し、充分な乾燥の後、コア材を乾燥機から取り出して三方袋５５０に挿入し、その後、真空包装機にセットする。このとき、乾燥機取り出しから真空引き開始まで時間制限を設け（通常５分）、コア材の水分吸着を防ぐ。全体を真空チャンバーなどに収容した後、脱気処理を施し、内部を減圧した状態で残りの１辺をシールする。
【００１２】
脱気処理において、シール部５３０を形成した余裕分は、コア材５１の側面５１５を覆い、シール部５３０は凹溝５２０内に収容される。
ところで、シール部５３０はその幅寸法ｆが長いと凹溝５２０から突出してしまうので、凹溝５２０の深さ寸法ｄ以内に収めなければならない。
すなわち、プラスチックフィルムの袋５５０は少なくともコア材５１を収容できる大きさを有していればよい。このことから、プラスチックフィルム５３の端縁５３１ａ，５３３ａの余裕（余裕分ｅとする）の大きさは、
ｅ＝１／２ｈ＋凹溝５２０の深さ寸法ｄ＋シールの長さ寸法ｆ
となる。
【００１３】
このプラスチックフィルムの余裕分ｅを大きくする、あるいは凹溝５２０の深さ寸法を小さくすると、シール寸法が長くなってしまったり、凹溝５２０内でフィルムのしわができたりしてしまう。このことから、余裕分ｅはできる限り少ないほうがよい。
しかし、余裕分ｅが小さいと脱気処理時、図４に示すように、コア材５１の端縁土手部５２５が応力に抗しきれずに、凹溝５２０の内側方向ａに傾斜してしまう場合がある。このような現象は凹溝５２０の深さ寸法ｄを深くすると端縁土手部５２５の応力が小さくなり脱気処理による傾斜が激しくなり、真空断熱材の平面精度、および側面の垂直精度が低くなる。
以上のように、真空断熱材の形状の精度はコア材５１の凹溝５２０とこれを被覆するプラスチックフィルムの袋のサイズによる。
【００１４】
また、このような端縁土手部５２５が傾斜した真空断熱材で断熱パネルを形成した場合を、図５で説明する。
真空断熱材５０を並設してスラブ材７０を介して表面材６０，８０で挟持し、断熱パネル５００を形成する。このとき、真空断熱材５０と隣接する真空断熱材５０との間に傾斜した端縁土手部５２５による間隙９０が生じる。この間隙９０は熱伝導率の高い空気が存在し、断熱パネル５００の断熱効率を低下させてしまったり、間隙９０を断熱材で埋めるための作業を必要とした。また、スラブ材７０と真空断熱材５０との接着力が減少するという問題もある。
そこで、この真空断熱材は、コア材５１の凹溝部分を補強して、プラスチックフィルムの袋５５０の大きさにかかわらず、脱気処理時におけるコア材５１の端縁土手部５２５の傾斜を防止し、真空断熱材の平面精度、および側面の垂直精度の向上を図っている。
【００１５】
以下、図面を参照して真空断熱材の実施例を示す。
実施例１・・・図６参照
コア材５１Ａはその側面に寸法ｗの溝幅を有する凹溝５２０Ａを凹設している。
この凹溝５２０Ａは側面に対して垂直な平行面５２２Ａと、湾曲面５２３Ａとで形成されている。垂直平行面５２２Ａと湾曲面５２３Ａで溝の深さを寸法ｄの凹溝５２０Ａを構成する。この凹溝５２０Ａは垂直平行面で溝の深さを寸法ｄとした場合に比べ、溝底部分に斜線で示す補強部５Ａが形成される。
【００１６】
このように、コア材５１Ａを形成することにより、真空断熱材を形成するに当たり、プラスチックフィルムの袋５５０内に収納して脱気処理を施したとき、凹溝５２０Ａは湾曲面５２３Ａの補強部５Ａに支持されて、溝端部の土手部５２５が傾斜することがない。出来上がった真空断熱材は上面、下面の水平精度、側面の垂直精度を有する真空断熱材となる。
また、凹溝５２０Ｂの形状は、図７に示すように、垂直平行面５２２Ｂにテーパ面５２４Ｂを連設して底部分を円錐形状を形成することにより、溝底部分に補強部５Ｂを形成することができ、同様の効果を奏する。
【００１７】
実施例２・・・図８参照
このコア材５１Ｃは深さ寸法ｄ、溝幅寸法ｗの凹溝５２０Ｃを形成する。そして、凹溝５２０Ｃの内周面に補強部材５Ｃを配設する。
補強部材５Ｃとしては、スチール、アルミ、カーボン、プラスチック、繊維強化プラスチックなどを用いる。
このように、内周面に補強部材５Ｃを配設するコア材５Ｃを用いた真空断熱材はプラスチックフィルムの袋のサイズの精度を考慮することなく、上下面の水平精度、および側面の垂直精度が保持できる。
【００１８】
また、この真空断熱材を用いて断熱パネル１００を構成する場合を説明する。・・・図９参照
たとえば、凹溝５２０Ａの底部を湾曲面５２３Ａとするコア材５１Ａをプラスチックフィルムの袋５５０で被覆して脱気処理を施し真空断熱材５０Ａを形成する。そして、真空断熱材５０Ａを並設して表面材６０，８０で挟持し、断熱パネル１００を構成する。
このとき、真空断熱材５０Ａはその上下面の水平度、側面の垂直度が保持されているので、隣接真空断熱材５０Ａとの間に隙間なく配設することが出来、敷詰め効率が向上する。また、隣接する真空断熱材５０Ａに接触する側面が平坦面を形成する真空断熱材５０Ａは振動により隣接する真空断熱材を破損する危惧が無く、長期間の断熱効果を維持する。また、スラブ材７０と真空断熱材５０Ａの接着性が向上するという効果もある。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、真空断熱材の水平精度、および側面の垂直精度を有し、さらに、シール部を凹溝に収容させているので、真空断熱材の真空状態の長期間維持、および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、断熱パネルは取り扱い容易な真空断熱材の敷詰め率の高い断熱効率の良いパネルとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の課題を説明するための真空断熱材の断面図。
【図２】本発明の課題を説明するための真空断熱材の構成説明図。
【図３】コア材の断面説明図。
【図４】本発明の課題を説明するためのコア材の作動説明図。
【図５】本発明の課題を説明するための断熱パネルの断面説明図。
【図６】本発明に係るコア材の断面図。
【図７】本発明に係るコア材の断面図。
【図８】本発明に係るコア材の断面図。
【図９】断熱パネルの断面図。
【図１０】真空断熱材の従来例を示す断面図。
【図１１】従来の断熱パネルの説明図。
【図１２】従来の断熱パネルの説明図。
【図１３】従来の断熱パネルの説明図。
【図１４】従来の断熱パネルの説明図。

Claims

コア材を合成樹脂フィルムで被覆してフィルム端縁をシールし、該フィルム内を減圧してなる真空断熱材において、
前記コア材は、合成樹脂フィルムのシール部に対応する部分に該シール部を収容する凹溝を有し、該凹溝は内周面に補強手段を配設してなる真空断熱材。
前記凹溝内周面の補強手段は、溝底部分を湾曲形状とし、溝底部に補強支持部を形成してなる請求項１記載の真空断熱材。
前記凹溝内周面の補強手段は、溝底部分をテーパ面を有する円錐形状とし、溝底部に補強支持部を形成してなる請求項１記載の真空断熱材。
前記凹溝内周面の補強手段は、凹溝内周面に配設する補強部材である請求項１記載の真空断熱材。
断熱材を表面材で挟持した断熱パネルであって、
前記断熱材の一部は請求項１乃至４記載の真空断熱材であると共に、該真空断熱材は隣接する真空断熱材と接触させて配置されている断熱パネル。