JP3786755B2 - 断熱パネル - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の断熱材として使用可能な断熱パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の断熱材としてはグラスウールを用いるのが一般的であり、現在においても主流を占めている。しかしながら、近年の住宅に対する高気密・高断熱化の高まりから、より断熱性能の優れた硬質ウレタンフォームが使われ出している。
【０００３】
硬質ウレタンフォームを用いた住宅用断熱材としては、公開実用新案公報に記載の実開平３−３６４３２号公報や特開平７−１０２６５５号公報などがある。
【０００４】
これらはいずれも、平板と枠体とで囲まれた空間部分に硬質ウレタンフォームなどからなる硬質合成樹脂発泡断熱材を充填したものであり、主たる効果としては、断熱性能の向上や、パネル化による施工性改善などが挙げられる。
【０００５】
特に、実開平３−３６４３２号公報では、グラスウールに比べ軽量であり、かつ、耐吸水性や耐吸湿性に優れることから、経時性能においても優れているとしている。
【０００６】
一方、硬質ウレタンフォームよりも更に断熱性能の優れた断熱材として、特開平７−３３２５８７号公報で述べられている真空断熱体がある。その内容は、連続気泡構造を有する熱可塑性樹脂多孔質体シートを芯材として用いたものであり、従来の粉末真空断熱体に比べて軽量であるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公知の技術では次のような問題がある。
【０００８】
実開平３−３６４３２号公報や特開平７−１０２６５５号公報のような公知技術では、断熱材として硬質ウレタンフォームを単独で使用していることから、発泡剤のもつ気体熱伝導率以下にすることができず、断熱性能の向上に限界がある。
【０００９】
したがって、寒冷地などにおいては住宅壁厚を薄くすることができないため、居住スペースが狭くなったり、壁厚が厚いことによる施工期間の長期化といった問題がある。
【００１０】
一方、特開平７−３３２５８７号公報で述べられている真空断熱体では、熱可塑性樹脂多孔質体シートを作製するのにコストがかかり、かつ、得られる真空断熱体の性能も０．００７０〜０．００９５ｋｃａｌ／ｍｈ℃であり、真空断熱体としては十分とは言えない性能である。
【００１１】
本発明は上記課題を鑑み、安価で高性能な真空断熱体と硬質ウレタンフォームとを複層した断熱パネルを得ることで、住宅壁厚の低減による施工性の改善や、住宅の高断熱化を図ろうとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の断熱パネルは、一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する断熱パネルであって、複数の真空断熱体は前記面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている。
【００１３】
したがって、真空断熱体の断熱性能が非常に優れているため、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材と併用した場合、断熱パネル全体の断熱性能が硬質ウレタンフォームなどを単独で使用した場合よりも優れたものとなる。
【００１４】
また、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、真空断熱体に直接衝撃が加わることが無く、破袋などによって真空断熱体の断熱性能が著しく悪化するといった問題もない。
【００１５】
また、施工時において所定寸法に断熱パネルを切断する場合なども、真空断熱体を複数個設けているため、真空断熱体全てが破袋して断熱性能が悪化するといったことがなく、現場施工にて切断したとしても、公知の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有することができる。
【００１６】
また、本発明の断熱パネルでは面材を有している。したがって、発泡断熱材が外気と直接触れる面積が小さくてすみ、空気の侵入によって断熱性能が経時的に悪化するといったことが改善される。
【００１７】
また、本発明の断熱パネルは枠体を有している。
したがって、枠体どうしを連結させることで住宅断熱壁を容易に形成することができ、かつ、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、施工時の衝撃によって破袋するといった問題がなく、施工性のよい高性能断熱パネルを得ることができる。また、断熱性能が優れていることから、壁厚を薄くすることが可能となり、パネル厚みが低減することから、現場での施工性が更に向上する。
【００１８】
また、複数の真空断熱体は面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されているので、隣接する真空断熱体の間の真空断熱体がない部分の断熱性能の悪化を防止できる。
【００１９】
また、本発明の断熱パネルは、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けているため、面材を透過してくる水分を吸着除去でき、断熱性能の悪化が低減できる。
【００２０】
また、本発明の断熱パネルは、金属箔を有する面材を用いた断熱パネルである。
【００２１】
したがって、大気中の水分などが面材を透過するのを防止でき、断熱性能の悪化が低減できる。その結果、長期に亘って使用した場合においても、真空断熱体の断熱性能が著しく悪化することに起因して断熱パネル全体の断熱性能が悪化し、結露が発生するといった問題が解決される。
【００２２】
また、面材に金属箔を用いていることから、面材自身の難燃性が向上するため、断熱パネルとしての難燃性も向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の断熱パネルは、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた真空断熱体を用いている。
【００２４】
さらに、真空断熱体は、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えているため、金属箔によるヒートリークがない。この結果、住宅断熱壁に適用した場合において、ヒートリークによって局所的に断熱性能が悪化して結露が生じ、これが原因でカビなどが発生するといった問題もない。
【００２５】
外被材に用いている蒸着層は微量のガスを透過させ、特に、水分は透過しやすいことから、真空断熱体の真空度を維持させるためには如何にして水分による悪影響を低減させるかが重要となる。
【００２６】
硬質ウレタンフォームなどの気泡中には水分が殆どないことから、本発明のように、真空断熱体を硬質ウレタンフォームのような発泡断熱材で被覆することで、水分の影響を低減させることが可能となる。
【００２７】
本発明では、更に、金属箔を有する面材と併用しているため、大気中の水分が断熱パネル内部に拡散してくることがない。したがって、真空断熱体の外被材に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを用いた場合においても、その断熱性能を長期に亘って維持することが可能となる。
【００２８】
更に、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材における気泡内部のガス置換も抑制されるため、パネル全体の断熱性能を長期に亘って維持することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する断熱パネルであって、複数の真空断熱体は前記面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体が、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている断熱パネルである。
【００３０】
以上のような断熱パネルでは、真空断熱体の断熱性能が非常に優れているため、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材と併用した場合、断熱パネル全体の断熱性能が硬質ウレタンフォームなどを単独で使用した場合よりも優れたものとなる。
【００３１】
また、真空断熱体に直接衝撃が加わることが無く、破袋などによって真空断熱体の断熱性能が著しく悪化するといった問題もない。
【００３２】
また、施工時など、所定寸法に断熱パネルを切断する場合などにおいても、真空断熱体を複数個設けているため、真空断熱体全てが破袋して断熱性能が悪化するといったことがない。したがって、現場施工にて切断したとしても、公知の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有することができる。
【００３３】
また、一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する。
【００３４】
さらに、枠体どうしを連結させることで住宅断熱壁を容易に形成することができ、かつ、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、施工時の衝撃によって破袋するといった問題がなく、施工性のよい高性能断熱パネルを得ることができる。
【００３５】
また、断熱性能が優れていることから、壁厚を薄くすることが可能となり、パネル厚みが低減することから、現場での施工性が更に向上する。
【００３６】
また、複数の真空断熱体は面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体が、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されているので、隣接する真空断熱体の間の真空断熱体がない部分の断熱性能の悪化を防止できる。
【００３７】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けた断熱パネルである。
【００３８】
一般に、ウレタンフォームなどを住宅断熱壁などに適用した場合、外気の水分などが面材を通してウレタンフォーム内に拡散浸透し、その結果、気体熱伝導率が増大するため断熱性能が悪化してしまう。
【００３９】
本発明では、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けているため、面材を透過してくる水分を吸着除去でき、断熱性能の悪化が低減できる。
【００４０】
したがって、長期に亘って使用した場合においても、大気中の水分の影響によって真空断熱体の断熱性能が悪化し、その結果断熱パネル全体の断熱性能が悪化することで、結露が発生するといった問題もない。
【００４１】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、金属箔を有する面材を用いた断熱パネルである。
【００４２】
したがって、大気中の水分などが面材を透過することを防止でき、断熱性能の悪化が低減できる。その結果、長期に亘って使用した場合においても、真空断熱体の断熱性能が著しく悪化することに起因して断熱パネル全体の断熱性能が悪化し、結露が発生するといった問題が解決される。
【００４３】
また、面材に金属箔を用いていることから、面材自身の難燃性が向上するため、断熱パネルとしての難燃性も向上させることができる。
【００４４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３記載の発明における真空断熱体が、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた断熱パネルである。
【００４５】
したがって、真空断熱体は、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えているため、
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００４７】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例における断熱パネルの外観図であり、図２は同実施例における断熱パネルの断面図、図３は同実施例における断熱パネルの断面図である。図において、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３はシリカ粉末を用いた真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材である。
【００４８】
以上のような構成からなる断熱パネル１は、発泡断熱材２と真空断熱体３とを併用しているため、従来の硬質ウレタンフォームからなる断熱パネルに比べ優れた断熱性能を有する。
【００４９】
その結果、断熱パネルの壁厚を低減でき、施工性が著しく改善できる。
また、真空断熱体３が発泡断熱材２によって覆われているため、外的衝撃が真空断熱体３に直接加わることがない。この結果、施工時などの衝撃において真空断熱体が破袋し、断熱パネルの性能が悪化することが原因で、結露が生じるといった問題が解決される。
【００５０】
また、真空断熱体３が複数個設けられているため、施工時などにおいて、断熱パネルを所定寸法に切断した場合においても、一部の真空断熱体が破袋するだけであり、全体に与える影響が小さい。したがって、現場施工において切断をしたとしても、従来の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有する。
【００５１】
なお、真空断熱体３の配設方法については特に限定されるものではないが、本実施例で図示しているように、真空断熱体３を複数個配設した場合に生じる隣接する真空断熱体３の間の真空断熱体３がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分の断熱性能の悪化を防止するように、複数の真空断熱体３を面材４に垂直な方向に２列に配列し、一方の列には複数の真空断熱体３が他方の列の真空断熱体３の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体３が、一方の列の隣接する真空断熱体３の間の真空断熱体３がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている方が望ましい。
【００５２】
また、真空断熱体３は面材４に直接貼り付けても良いが、望ましくは本実施例で図示しているように、発泡断熱材２で全体を覆った方が良い。
【００５３】
発泡断熱材２で覆うことにより、大気中の水分や空気などが真空断熱体３に侵入する量が低減し、真空度の悪化を防止することができるためである。
【００５４】
また、真空断熱体３全体を発泡断熱材２で覆う方法としては、予め真空断熱体３にスペーサを取り付け（図示せず）、面材４にスペーサを介して真空断熱体３を取り付けることで、真空断熱体３と面材４との間に所定の間隔を設けることができる。その後、発泡断熱材２を充填することにより、真空断熱体３全体を発泡断熱材２で覆うことができる。
【００５５】
スペーサの材質については特に限定されるものではなく、プラスチックなどの有機材料やガラス繊維からなる支柱などの無機材料でも良いが、好ましくは、発泡断熱材２と同じ材料が好ましい。
【００５６】
また、真空断熱体３に使用するコア材としてはシリカ粉末に限定されるものではなく、パーライト粉末や珪酸カルシウム粉末、珪藻土粉末などの無機粉末材料や、珪酸カルシウム板、グラスウールなどの無機材料および連通フォームなどの有機材料、などの公知材料を使用しても良い。
【００５７】
また、発泡断熱材２については、硬質ウレタンフォームに限定されるものではなく、フェノールフォームなどの難燃性の高い材料やスチルフォームなどを使用することもでき、発泡剤についても、ＨＣＦＣ−１４１ｂやシクロペンタン、水などをはじめ、公知材料全てを使用することができる。
【００５８】
また、断熱パネル１は枠体５を有することから、枠体５どうしを釘打ちなどで連結することにより容易に断熱壁を形成することができ、施工性を著しく向上することができる。
【００５９】
また、断熱パネル１は縦材６によって区画されている。この結果、枠体５の剛性が高まることから、住宅断熱壁としての構造強度を更に高めることが可能となる。その結果、歪みによって断熱パネルが変形し、その影響で真空断熱体が破袋するといったことがない。
【００６０】
また、真空断熱体３が区画内に収容されているので、発泡断熱材２を注入した時の発泡圧によって真空断熱体３が移動してしまい、所望の断熱性能が得られないといったことが改善される。
【００６１】
尚、枠体５や縦材６の材質については特に限定されるものではないが、木や鉄などの材料を用いることが好ましい。
【００６２】
また、縦材６以外に横材も用いて、区画を細分化しても良い。
また、面材４の材料についても特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料いずれの材料を用いてもよいが、パネル全体の難燃性を考慮すると無機材料の方がよい。
【００６３】
また、面材４と枠体５を接着させる方法についても特に限定されるものではなく、公知の施工方法全てが適用できるが、発泡断熱材２の接着特性を利用する場合、面材４と枠体５が重なる部分（図示せず）に発泡断熱材２が充填されない場合がある。したがって、予め、面材４と枠体５を接着剤などで一体化させておいた方が好ましい。
【００６４】
（実施例２）
図４は本発明の一実施例における断熱パネルの断面図であり、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３はシリカ粉末を用いた真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材、７はゼオライトなどからなる水分吸着剤である。
【００６５】
このような構成からなる断熱パネル１は、面材４と発泡断熱材２との間に水分吸着剤７が設けられているため、大気中の水分が面材４を透過して発泡断熱材２の気泡内部に侵入して断熱性能を悪化させたり、真空断熱体３の内部に侵入して断熱性能を悪化させるといった問題がない。
【００６６】
したがって、長期に亘って断熱壁として使用した場合、水分の影響による断熱性能の著しい悪化に起因して結露が発生するといった問題がない。
【００６７】
なお、水分吸着剤としてはゼオライトに限定されるものではなく、水酸化カルシウムや塩化カルシウム、塩化リチウム、活性炭やシリカゲルなど、一般公知の水分吸着剤を使用できる。
【００６８】
吸着能力的には、水酸化カルシウムや塩化カルシウム、塩化リチウムなどの化学吸着が優れているが、取り扱い性を考慮すると物理吸着であるゼオライトや活性炭などが適している。
【００６９】
また、水分吸着剤７の形態についても特に限定されず、通気性を有する不織布などに所定量充填後、面材４に貼り付けても良いし、成型によって得た所定形状の水分吸着剤７を用いても良い。
【００７０】
（実施例３）
図５は、本発明の一実施例における断熱パネルの断面図であり、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３はシリカ粉末を用いた真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材、８はアルミ箔などからなる金属箔である。
【００７１】
このような構成からなる断熱パネル１は、アルミ箔８を有するため、水分や空気などが面材４を透過して侵入してくることができない。したがって、断熱パネル１を構成する発泡断熱材２の気泡内部のガス置換によって断熱性能が悪化したり、真空断熱体３の真空度悪化に起因した断熱性能の悪化といった問題がない。
【００７２】
特に、金属箔８を用いていることから、水分をはじめとする気体成分全ての透過を防止できることから、長期に亘って使用した場合の断熱性能維持が容易となり、断熱性能の悪化による結露発生といった問題が解決される。
【００７３】
さらに、断熱パネル１が金属箔８を有することから、断熱パネル全体の難燃性も向上させることが可能となる。
【００７４】
なお、金属箔８として使用する材料はアルミ箔に限定されるものではなく、鉄箔やステンレス箔、銅箔、鉛箔などの既存材料全てを使用することが可能であるが、耐食性などを考慮するとステンレス箔やアルミ箔が好ましく、更に好ましくは低コストで汎用性があるアルミ箔が良い。
【００７５】
また、金属箔８の配設についても特に限定されるものではなく、面材４の内部に積層しても良いが、本実施例で図示したように、面材４と発泡断熱材２との間に金属箔８が配設されるよう、面材４に貼り付ける方法が好ましい。
【００７６】
（実施例４）
図６は本発明の一実施例における断熱パネルの断面図であり、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３は真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材、８はアルミ箔などからなる金属箔である。
【００７７】
図７は真空断熱体３の詳細断面図であり、硬質ウレタンフォームを粉砕して得た粉末からなる芯材９と通気性を有する不織布１０と外被材１１とからなり、外被材１１は片面がＡＬなどの金属蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムであり、他方の面がＡＬなどの金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムである。
【００７８】
このような構成からなる断熱パネル１は、使用している真空断熱体３が硬質ウレタンフォームを粉砕して得た粉末を有するため、冷蔵庫の断熱材や住宅建材に使用されている硬質ウレタンフォームの再利用が可能となる。
【００７９】
この結果、硬質ウレタンフォーム廃材を使用できることから、真空断熱体のコストを著しく低減することが可能となり、断熱パネルのコストを抑えることができる。
【００８０】
なお、使用する硬質ウレタンフォーム粉末については、平均粒径が５００μｍ以下のものが使用可能であり、５００μｍよりも大きくなると独立気泡が残存するため所望の断熱性能を得ることができない。
【００８１】
好ましい平均粒径としては３００μｍ以下であり、最も適している平均粒径としては１５０〜２５０μｍである。
【００８２】
また、粉砕した硬質ウレタンフォーム粉末を単独で使用する以外に、無機粉末などで表面改質を行ってもよい。改質材として使用する無機粉末としては、シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、パーライトなどの公知材料を使用することができるが、好ましくはシリカ粉末が適している。
【００８３】
また、真空断熱体３に用いる外被材１１が、片面にＡＬなどの金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムと、他方の面にＡＬなどの蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムとからなる外被材であるため、金属箔によるヒートリークに起因した断熱性能の悪化がない。
【００８４】
更に、芯材９が粉末材料であるため圧力依存性が低く、片面に蒸着層を有する外被材１１を用いても、真空度の悪化による断熱性能の悪化がない。
【００８５】
外被材１１の構成材料としては特に限定されるものではないが、例えば、最外層にポリエチレンテレフタレート樹脂、中間層にＡＬ箔、最内層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムと、例えば、最外層にポリエチレンテレフタレート樹脂、中間層にＡＬ蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（商品名エバール、クラレ（株）製）、最内層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムとを袋状にしたものなどがある。
【００８６】
外被材の構成上の役割としては、最外層は衝撃などに対応するためであり、中間層はガスバリヤ性を確保するためのものであり、最内層は熱溶着によって密閉するためである。したがって、これらの目的に叶うものであれば、すべての公知材料が使用可能である。
【００８７】
最外層に使用する材料としては、耐衝撃性などからポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましいが、他の材料として、ポリ塩化ビニル樹脂やナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂、などを使用することができ、更に、ポリエチレンテレフタレート樹脂の外層にナイロン樹脂などを付与することで耐突き刺し性を向上させたりすることもできる。
【００８８】
中間層に使用する材料としては、蒸着仕様の場合、蒸着する基材が重要となり、本実施例で述べているエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂が適しているが、他の材料としてポリ塩化ビニリデン樹脂や、ポリビニルアルコール樹脂などを使用することができる。また、更にガスバリヤ性を向上させるために、ＡＬ蒸着層を有する前記記載の樹脂などを２層設けたりしても良い。
【００８９】
この場合、ＡＬ蒸着層どうしが重なるようにラミネートすればガスバリヤ性がより一層向上する。
【００９０】
また、中間層に金属箔を使用する場合、本実施例で述べているようにＡＬ箔が望ましく、ヒートリークの影響とピンホールの影響を考慮するとＡＬ箔の厚みは３μｍ以上７μｍ以下が望ましい。
【００９１】
ＡＬ箔の厚みが３μｍよりも薄くなると、ピンホールの発生が指数関数的に増大するためガスバリヤ性が著しく悪化してしまう。また、ＡＬ箔の厚みが７μｍよりも大きくなってしまうとヒートリークの影響が無視できない。
【００９２】
したがって、真空断熱体の外被材として使用する場合には、ＡＬ箔の厚みは３μｍ以上７μｍ以下が望ましい。
【００９３】
また、熱溶着する最内層としてはシール性やケミカルアタック性などから高密度ポリエチレン樹脂が好ましいが、この他に、ポリプロピレン樹脂やポリアクリルニトリル樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、などを用いても良い。
【００９４】
また、外被材の形態としては、袋状にすることでコストが低減できるが、作業性などを考慮して容器状のものを使用しても良い。
【００９５】
更に、本発明の断熱パネル１は、面材４にアルミ箔などの金属箔１１を設けたものであるので、大気中の水分などが断熱パネル内部に透過侵入してくることがない。したがって、本発明のように、外被材の片面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを用いたとしても、水分の影響で断熱性能が悪化するといったことがない。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の断熱パネルは、複数個からなる真空断熱体を発泡断熱材によって覆っている。
【００９７】
したがって、真空断熱体の断熱性能が非常に優れているため、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材と併用した場合、断熱パネル全体の断熱性能が硬質ウレタンフォームなどを単独で使用した場合よりも優れたものとなる。
【００９８】
また、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、真空断熱体に直接衝撃が加わることが無く、破袋などによって真空断熱体の断熱性能が著しく悪化するといった問題もない。
【００９９】
また、施工時において所定寸法に断熱パネルを切断する場合なども、真空断熱体を複数個設けているため、真空断熱体全てが破袋して断熱性能が悪化するといったことがなく、現場施工にて切断したとしても、公知の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有することができる。
【０１００】
また、本発明の断熱パネルでは面材を有している。したがって、発泡断熱材が外気と直接触れる面積が小さくてすみ、空気の侵入によって断熱性能が経時的に悪化するといったことが改善される。
【０１０１】
また、本発明の断熱パネルは枠体を有している。
したがって、枠体どうしを連結させることで住宅断熱壁を容易に形成することができ、かつ、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、施工時の衝撃によって破袋するといった問題がなく、施工性のよい高性能断熱パネルを得ることができる。また、断熱性能が優れていることから、壁厚を薄くすることが可能となり、パネル厚みが低減することから、現場での施工性が更に向上する。
【０１０２】
また、本発明の断熱パネルは、複数の真空断熱体は面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている。
【０１０３】
したがって、隣接する真空断熱体の間の真空断熱体がない部分の断熱性能の悪化を防止できる。
【０１０４】
また、本発明の断熱パネルは、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けているため、面材を透過してくる水分を吸着除去でき、断熱性能の悪化が低減できる。
【０１０５】
また、本発明の断熱パネルは、金属箔を有する面材を用いた断熱パネルである。
【０１０６】
したがって、大気中の水分などが面材を透過するのを防止でき、断熱性能の悪化が低減できる。その結果、長期に亘って使用した場合においても、真空断熱体の断熱性能が著しく悪化することに起因して断熱パネル全体の断熱性能が悪化し、結露が発生するといった問題が解決される。
【０１０７】
また、面材に金属箔を用いていることから、面材自身の難燃性が向上するため、断熱パネルとしての難燃性も向上させることができる。
【０１０８】
また、本発明の断熱パネルは、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた真空断熱体を用いている。
【０１０９】
さらに、真空断熱体が、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えているため、金属箔によるヒートリークがない。この結果、住宅断熱壁に適用した場合において、ヒートリークによって局所的に断熱性能が悪化して結露が発生し、これが原因でカビなどが発生するといった問題もない。
【０１１０】
また、本発明の断熱パネルは、蒸着層を有する外被材と金属箔を有する面材を用いている。
【０１１１】
外被材に用いている蒸着層は微量のガスを透過させ、特に、水分は透過しやすいことから、真空断熱体の真空度を維持させるためには如何にして水分による悪影響を低減させるかが重要となる。
【０１１２】
硬質ウレタンフォームなどの気泡中には水分が殆どないことから、本発明のように、真空断熱体を硬質ウレタンフォームのような発泡断熱材で被覆することで、水分の影響を低減させることが可能となる。
【０１１３】
本発明では、更に、金属箔を有する面材と併用しているため、大気中の水分が断熱パネル内部に拡散してくることがない。したがって、真空断熱体の外被材に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを用いた場合においても、その断熱性能を長期に亘って維持することが可能となる。
【０１１４】
更に、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材における気泡内部のガス置換も抑制されるため、パネル全体の断熱性能を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１による断熱パネルの外観図
【図２】 本発明の実施例１による断熱パネルの断面図
【図３】 本発明の実施例１による断熱パネルの断面図
【図４】 本発明の実施例２による断熱パネルの断面図
【図５】 本発明の実施例３による断熱パネルの断面図
【図６】 本発明の実施例４による断熱パネルの断面図
【図７】 本発明の実施例４による断熱パネルに用いた真空断熱体の断面図
【符号の説明】
１ 断熱パネル
２ 発泡断熱材
３ 真空断熱体
４ 面材
５ 枠体
６ 縦材
７ 水分吸着剤
８ 金属箔
９ 芯材
１０ 不織布
１１ 外被材
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の断熱材として使用可能な断熱パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の断熱材としてはグラスウールを用いるのが一般的であり、現在においても主流を占めている。しかしながら、近年の住宅に対する高気密・高断熱化の高まりから、より断熱性能の優れた硬質ウレタンフォームが使われ出している。
【０００３】
硬質ウレタンフォームを用いた住宅用断熱材としては、公開実用新案公報に記載の実開平３−３６４３２号公報や特開平７−１０２６５５号公報などがある。
【０００４】
これらはいずれも、平板と枠体とで囲まれた空間部分に硬質ウレタンフォームなどからなる硬質合成樹脂発泡断熱材を充填したものであり、主たる効果としては、断熱性能の向上や、パネル化による施工性改善などが挙げられる。
【０００５】
特に、実開平３−３６４３２号公報では、グラスウールに比べ軽量であり、かつ、耐吸水性や耐吸湿性に優れることから、経時性能においても優れているとしている。
【０００６】
一方、硬質ウレタンフォームよりも更に断熱性能の優れた断熱材として、特開平７−３３２５８７号公報で述べられている真空断熱体がある。その内容は、連続気泡構造を有する熱可塑性樹脂多孔質体シートを芯材として用いたものであり、従来の粉末真空断熱体に比べて軽量であるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公知の技術では次のような問題がある。
【０００８】
実開平３−３６４３２号公報や特開平７−１０２６５５号公報のような公知技術では、断熱材として硬質ウレタンフォームを単独で使用していることから、発泡剤のもつ気体熱伝導率以下にすることができず、断熱性能の向上に限界がある。
【０００９】
したがって、寒冷地などにおいては住宅壁厚を薄くすることができないため、居住スペースが狭くなったり、壁厚が厚いことによる施工期間の長期化といった問題がある。
【００１０】
一方、特開平７−３３２５８７号公報で述べられている真空断熱体では、熱可塑性樹脂多孔質体シートを作製するのにコストがかかり、かつ、得られる真空断熱体の性能も０．００７０〜０．００９５ｋｃａｌ／ｍｈ℃であり、真空断熱体としては十分とは言えない性能である。
【００１１】
本発明は上記課題を鑑み、安価で高性能な真空断熱体と硬質ウレタンフォームとを複層した断熱パネルを得ることで、住宅壁厚の低減による施工性の改善や、住宅の高断熱化を図ろうとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の断熱パネルは、一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する断熱パネルであって、複数の真空断熱体は前記面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている。
【００１３】
したがって、真空断熱体の断熱性能が非常に優れているため、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材と併用した場合、断熱パネル全体の断熱性能が硬質ウレタンフォームなどを単独で使用した場合よりも優れたものとなる。
【００１４】
また、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、真空断熱体に直接衝撃が加わることが無く、破袋などによって真空断熱体の断熱性能が著しく悪化するといった問題もない。
【００１５】
また、施工時において所定寸法に断熱パネルを切断する場合なども、真空断熱体を複数個設けているため、真空断熱体全てが破袋して断熱性能が悪化するといったことがなく、現場施工にて切断したとしても、公知の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有することができる。
【００１６】
また、本発明の断熱パネルでは面材を有している。したがって、発泡断熱材が外気と直接触れる面積が小さくてすみ、空気の侵入によって断熱性能が経時的に悪化するといったことが改善される。
【００１７】
また、本発明の断熱パネルは枠体を有している。
したがって、枠体どうしを連結させることで住宅断熱壁を容易に形成することができ、かつ、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、施工時の衝撃によって破袋するといった問題がなく、施工性のよい高性能断熱パネルを得ることができる。また、断熱性能が優れていることから、壁厚を薄くすることが可能となり、パネル厚みが低減することから、現場での施工性が更に向上する。
【００１８】
また、複数の真空断熱体は面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されているので、隣接する真空断熱体の間の真空断熱体がない部分の断熱性能の悪化を防止できる。
【００１９】
また、本発明の断熱パネルは、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けているため、面材を透過してくる水分を吸着除去でき、断熱性能の悪化が低減できる。
【００２０】
また、本発明の断熱パネルは、金属箔を有する面材を用いた断熱パネルである。
【００２１】
したがって、大気中の水分などが面材を透過するのを防止でき、断熱性能の悪化が低減できる。その結果、長期に亘って使用した場合においても、真空断熱体の断熱性能が著しく悪化することに起因して断熱パネル全体の断熱性能が悪化し、結露が発生するといった問題が解決される。
【００２２】
また、面材に金属箔を用いていることから、面材自身の難燃性が向上するため、断熱パネルとしての難燃性も向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の断熱パネルは、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた真空断熱体を用いている。
【００２４】
さらに、真空断熱体は、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えているため、金属箔によるヒートリークがない。この結果、住宅断熱壁に適用した場合において、ヒートリークによって局所的に断熱性能が悪化して結露が生じ、これが原因でカビなどが発生するといった問題もない。
【００２５】
外被材に用いている蒸着層は微量のガスを透過させ、特に、水分は透過しやすいことから、真空断熱体の真空度を維持させるためには如何にして水分による悪影響を低減させるかが重要となる。
【００２６】
硬質ウレタンフォームなどの気泡中には水分が殆どないことから、本発明のように、真空断熱体を硬質ウレタンフォームのような発泡断熱材で被覆することで、水分の影響を低減させることが可能となる。
【００２７】
本発明では、更に、金属箔を有する面材と併用しているため、大気中の水分が断熱パネル内部に拡散してくることがない。したがって、真空断熱体の外被材に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを用いた場合においても、その断熱性能を長期に亘って維持することが可能となる。
【００２８】
更に、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材における気泡内部のガス置換も抑制されるため、パネル全体の断熱性能を長期に亘って維持することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する断熱パネルであって、複数の真空断熱体は前記面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体が、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている断熱パネルである。
【００３０】
以上のような断熱パネルでは、真空断熱体の断熱性能が非常に優れているため、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材と併用した場合、断熱パネル全体の断熱性能が硬質ウレタンフォームなどを単独で使用した場合よりも優れたものとなる。
【００３１】
また、真空断熱体に直接衝撃が加わることが無く、破袋などによって真空断熱体の断熱性能が著しく悪化するといった問題もない。
【００３２】
また、施工時など、所定寸法に断熱パネルを切断する場合などにおいても、真空断熱体を複数個設けているため、真空断熱体全てが破袋して断熱性能が悪化するといったことがない。したがって、現場施工にて切断したとしても、公知の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有することができる。
【００３３】
また、一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する。
【００３４】
さらに、枠体どうしを連結させることで住宅断熱壁を容易に形成することができ、かつ、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、施工時の衝撃によって破袋するといった問題がなく、施工性のよい高性能断熱パネルを得ることができる。
【００３５】
また、断熱性能が優れていることから、壁厚を薄くすることが可能となり、パネル厚みが低減することから、現場での施工性が更に向上する。
【００３６】
また、複数の真空断熱体は面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体が、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されているので、隣接する真空断熱体の間の真空断熱体がない部分の断熱性能の悪化を防止できる。
【００３７】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けた断熱パネルである。
【００３８】
一般に、ウレタンフォームなどを住宅断熱壁などに適用した場合、外気の水分などが面材を通してウレタンフォーム内に拡散浸透し、その結果、気体熱伝導率が増大するため断熱性能が悪化してしまう。
【００３９】
本発明では、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けているため、面材を透過してくる水分を吸着除去でき、断熱性能の悪化が低減できる。
【００４０】
したがって、長期に亘って使用した場合においても、大気中の水分の影響によって真空断熱体の断熱性能が悪化し、その結果断熱パネル全体の断熱性能が悪化することで、結露が発生するといった問題もない。
【００４１】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、金属箔を有する面材を用いた断熱パネルである。
【００４２】
したがって、大気中の水分などが面材を透過することを防止でき、断熱性能の悪化が低減できる。その結果、長期に亘って使用した場合においても、真空断熱体の断熱性能が著しく悪化することに起因して断熱パネル全体の断熱性能が悪化し、結露が発生するといった問題が解決される。
【００４３】
また、面材に金属箔を用いていることから、面材自身の難燃性が向上するため、断熱パネルとしての難燃性も向上させることができる。
【００４４】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３記載の発明における真空断熱体が、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた断熱パネルである。
【００４５】
したがって、真空断熱体は、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えているため、
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００４７】
（実施例１）
図１は本発明の一実施例における断熱パネルの外観図であり、図２は同実施例における断熱パネルの断面図、図３は同実施例における断熱パネルの断面図である。図において、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３はシリカ粉末を用いた真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材である。
【００４８】
以上のような構成からなる断熱パネル１は、発泡断熱材２と真空断熱体３とを併用しているため、従来の硬質ウレタンフォームからなる断熱パネルに比べ優れた断熱性能を有する。
【００４９】
その結果、断熱パネルの壁厚を低減でき、施工性が著しく改善できる。
また、真空断熱体３が発泡断熱材２によって覆われているため、外的衝撃が真空断熱体３に直接加わることがない。この結果、施工時などの衝撃において真空断熱体が破袋し、断熱パネルの性能が悪化することが原因で、結露が生じるといった問題が解決される。
【００５０】
また、真空断熱体３が複数個設けられているため、施工時などにおいて、断熱パネルを所定寸法に切断した場合においても、一部の真空断熱体が破袋するだけであり、全体に与える影響が小さい。したがって、現場施工において切断をしたとしても、従来の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有する。
【００５１】
なお、真空断熱体３の配設方法については特に限定されるものではないが、本実施例で図示しているように、真空断熱体３を複数個配設した場合に生じる隣接する真空断熱体３の間の真空断熱体３がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分の断熱性能の悪化を防止するように、複数の真空断熱体３を面材４に垂直な方向に２列に配列し、一方の列には複数の真空断熱体３が他方の列の真空断熱体３の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体３が、一方の列の隣接する真空断熱体３の間の真空断熱体３がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている方が望ましい。
【００５２】
また、真空断熱体３は面材４に直接貼り付けても良いが、望ましくは本実施例で図示しているように、発泡断熱材２で全体を覆った方が良い。
【００５３】
発泡断熱材２で覆うことにより、大気中の水分や空気などが真空断熱体３に侵入する量が低減し、真空度の悪化を防止することができるためである。
【００５４】
また、真空断熱体３全体を発泡断熱材２で覆う方法としては、予め真空断熱体３にスペーサを取り付け（図示せず）、面材４にスペーサを介して真空断熱体３を取り付けることで、真空断熱体３と面材４との間に所定の間隔を設けることができる。その後、発泡断熱材２を充填することにより、真空断熱体３全体を発泡断熱材２で覆うことができる。
【００５５】
スペーサの材質については特に限定されるものではなく、プラスチックなどの有機材料やガラス繊維からなる支柱などの無機材料でも良いが、好ましくは、発泡断熱材２と同じ材料が好ましい。
【００５６】
また、真空断熱体３に使用するコア材としてはシリカ粉末に限定されるものではなく、パーライト粉末や珪酸カルシウム粉末、珪藻土粉末などの無機粉末材料や、珪酸カルシウム板、グラスウールなどの無機材料および連通フォームなどの有機材料、などの公知材料を使用しても良い。
【００５７】
また、発泡断熱材２については、硬質ウレタンフォームに限定されるものではなく、フェノールフォームなどの難燃性の高い材料やスチルフォームなどを使用することもでき、発泡剤についても、ＨＣＦＣ−１４１ｂやシクロペンタン、水などをはじめ、公知材料全てを使用することができる。
【００５８】
また、断熱パネル１は枠体５を有することから、枠体５どうしを釘打ちなどで連結することにより容易に断熱壁を形成することができ、施工性を著しく向上することができる。
【００５９】
また、断熱パネル１は縦材６によって区画されている。この結果、枠体５の剛性が高まることから、住宅断熱壁としての構造強度を更に高めることが可能となる。その結果、歪みによって断熱パネルが変形し、その影響で真空断熱体が破袋するといったことがない。
【００６０】
また、真空断熱体３が区画内に収容されているので、発泡断熱材２を注入した時の発泡圧によって真空断熱体３が移動してしまい、所望の断熱性能が得られないといったことが改善される。
【００６１】
尚、枠体５や縦材６の材質については特に限定されるものではないが、木や鉄などの材料を用いることが好ましい。
【００６２】
また、縦材６以外に横材も用いて、区画を細分化しても良い。
また、面材４の材料についても特に限定されるものではなく、有機材料、無機材料いずれの材料を用いてもよいが、パネル全体の難燃性を考慮すると無機材料の方がよい。
【００６３】
また、面材４と枠体５を接着させる方法についても特に限定されるものではなく、公知の施工方法全てが適用できるが、発泡断熱材２の接着特性を利用する場合、面材４と枠体５が重なる部分（図示せず）に発泡断熱材２が充填されない場合がある。したがって、予め、面材４と枠体５を接着剤などで一体化させておいた方が好ましい。
【００６４】
（実施例２）
図４は本発明の一実施例における断熱パネルの断面図であり、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３はシリカ粉末を用いた真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材、７はゼオライトなどからなる水分吸着剤である。
【００６５】
このような構成からなる断熱パネル１は、面材４と発泡断熱材２との間に水分吸着剤７が設けられているため、大気中の水分が面材４を透過して発泡断熱材２の気泡内部に侵入して断熱性能を悪化させたり、真空断熱体３の内部に侵入して断熱性能を悪化させるといった問題がない。
【００６６】
したがって、長期に亘って断熱壁として使用した場合、水分の影響による断熱性能の著しい悪化に起因して結露が発生するといった問題がない。
【００６７】
なお、水分吸着剤としてはゼオライトに限定されるものではなく、水酸化カルシウムや塩化カルシウム、塩化リチウム、活性炭やシリカゲルなど、一般公知の水分吸着剤を使用できる。
【００６８】
吸着能力的には、水酸化カルシウムや塩化カルシウム、塩化リチウムなどの化学吸着が優れているが、取り扱い性を考慮すると物理吸着であるゼオライトや活性炭などが適している。
【００６９】
また、水分吸着剤７の形態についても特に限定されず、通気性を有する不織布などに所定量充填後、面材４に貼り付けても良いし、成型によって得た所定形状の水分吸着剤７を用いても良い。
【００７０】
（実施例３）
図５は、本発明の一実施例における断熱パネルの断面図であり、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３はシリカ粉末を用いた真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材、８はアルミ箔などからなる金属箔である。
【００７１】
このような構成からなる断熱パネル１は、アルミ箔８を有するため、水分や空気などが面材４を透過して侵入してくることができない。したがって、断熱パネル１を構成する発泡断熱材２の気泡内部のガス置換によって断熱性能が悪化したり、真空断熱体３の真空度悪化に起因した断熱性能の悪化といった問題がない。
【００７２】
特に、金属箔８を用いていることから、水分をはじめとする気体成分全ての透過を防止できることから、長期に亘って使用した場合の断熱性能維持が容易となり、断熱性能の悪化による結露発生といった問題が解決される。
【００７３】
さらに、断熱パネル１が金属箔８を有することから、断熱パネル全体の難燃性も向上させることが可能となる。
【００７４】
なお、金属箔８として使用する材料はアルミ箔に限定されるものではなく、鉄箔やステンレス箔、銅箔、鉛箔などの既存材料全てを使用することが可能であるが、耐食性などを考慮するとステンレス箔やアルミ箔が好ましく、更に好ましくは低コストで汎用性があるアルミ箔が良い。
【００７５】
また、金属箔８の配設についても特に限定されるものではなく、面材４の内部に積層しても良いが、本実施例で図示したように、面材４と発泡断熱材２との間に金属箔８が配設されるよう、面材４に貼り付ける方法が好ましい。
【００７６】
（実施例４）
図６は本発明の一実施例における断熱パネルの断面図であり、１は断熱パネル、２は硬質ウレタンフォームからなる発泡断熱材、３は真空断熱体、４は石膏ボードからなる面材、５は木製の枠体、６は縦材、８はアルミ箔などからなる金属箔である。
【００７７】
図７は真空断熱体３の詳細断面図であり、硬質ウレタンフォームを粉砕して得た粉末からなる芯材９と通気性を有する不織布１０と外被材１１とからなり、外被材１１は片面がＡＬなどの金属蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムであり、他方の面がＡＬなどの金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムである。
【００７８】
このような構成からなる断熱パネル１は、使用している真空断熱体３が硬質ウレタンフォームを粉砕して得た粉末を有するため、冷蔵庫の断熱材や住宅建材に使用されている硬質ウレタンフォームの再利用が可能となる。
【００７９】
この結果、硬質ウレタンフォーム廃材を使用できることから、真空断熱体のコストを著しく低減することが可能となり、断熱パネルのコストを抑えることができる。
【００８０】
なお、使用する硬質ウレタンフォーム粉末については、平均粒径が５００μｍ以下のものが使用可能であり、５００μｍよりも大きくなると独立気泡が残存するため所望の断熱性能を得ることができない。
【００８１】
好ましい平均粒径としては３００μｍ以下であり、最も適している平均粒径としては１５０〜２５０μｍである。
【００８２】
また、粉砕した硬質ウレタンフォーム粉末を単独で使用する以外に、無機粉末などで表面改質を行ってもよい。改質材として使用する無機粉末としては、シリカ、アルミナ、珪酸カルシウム、パーライトなどの公知材料を使用することができるが、好ましくはシリカ粉末が適している。
【００８３】
また、真空断熱体３に用いる外被材１１が、片面にＡＬなどの金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムと、他方の面にＡＬなどの蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムとからなる外被材であるため、金属箔によるヒートリークに起因した断熱性能の悪化がない。
【００８４】
更に、芯材９が粉末材料であるため圧力依存性が低く、片面に蒸着層を有する外被材１１を用いても、真空度の悪化による断熱性能の悪化がない。
【００８５】
外被材１１の構成材料としては特に限定されるものではないが、例えば、最外層にポリエチレンテレフタレート樹脂、中間層にＡＬ箔、最内層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムと、例えば、最外層にポリエチレンテレフタレート樹脂、中間層にＡＬ蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（商品名エバール、クラレ（株）製）、最内層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムとを袋状にしたものなどがある。
【００８６】
外被材の構成上の役割としては、最外層は衝撃などに対応するためであり、中間層はガスバリヤ性を確保するためのものであり、最内層は熱溶着によって密閉するためである。したがって、これらの目的に叶うものであれば、すべての公知材料が使用可能である。
【００８７】
最外層に使用する材料としては、耐衝撃性などからポリエチレンテレフタレート樹脂が好ましいが、他の材料として、ポリ塩化ビニル樹脂やナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂、などを使用することができ、更に、ポリエチレンテレフタレート樹脂の外層にナイロン樹脂などを付与することで耐突き刺し性を向上させたりすることもできる。
【００８８】
中間層に使用する材料としては、蒸着仕様の場合、蒸着する基材が重要となり、本実施例で述べているエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂が適しているが、他の材料としてポリ塩化ビニリデン樹脂や、ポリビニルアルコール樹脂などを使用することができる。また、更にガスバリヤ性を向上させるために、ＡＬ蒸着層を有する前記記載の樹脂などを２層設けたりしても良い。
【００８９】
この場合、ＡＬ蒸着層どうしが重なるようにラミネートすればガスバリヤ性がより一層向上する。
【００９０】
また、中間層に金属箔を使用する場合、本実施例で述べているようにＡＬ箔が望ましく、ヒートリークの影響とピンホールの影響を考慮するとＡＬ箔の厚みは３μｍ以上７μｍ以下が望ましい。
【００９１】
ＡＬ箔の厚みが３μｍよりも薄くなると、ピンホールの発生が指数関数的に増大するためガスバリヤ性が著しく悪化してしまう。また、ＡＬ箔の厚みが７μｍよりも大きくなってしまうとヒートリークの影響が無視できない。
【００９２】
したがって、真空断熱体の外被材として使用する場合には、ＡＬ箔の厚みは３μｍ以上７μｍ以下が望ましい。
【００９３】
また、熱溶着する最内層としてはシール性やケミカルアタック性などから高密度ポリエチレン樹脂が好ましいが、この他に、ポリプロピレン樹脂やポリアクリルニトリル樹脂、低密度ポリエチレン樹脂、などを用いても良い。
【００９４】
また、外被材の形態としては、袋状にすることでコストが低減できるが、作業性などを考慮して容器状のものを使用しても良い。
【００９５】
更に、本発明の断熱パネル１は、面材４にアルミ箔などの金属箔１１を設けたものであるので、大気中の水分などが断熱パネル内部に透過侵入してくることがない。したがって、本発明のように、外被材の片面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを用いたとしても、水分の影響で断熱性能が悪化するといったことがない。
【００９６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の断熱パネルは、複数個からなる真空断熱体を発泡断熱材によって覆っている。
【００９７】
したがって、真空断熱体の断熱性能が非常に優れているため、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材と併用した場合、断熱パネル全体の断熱性能が硬質ウレタンフォームなどを単独で使用した場合よりも優れたものとなる。
【００９８】
また、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、真空断熱体に直接衝撃が加わることが無く、破袋などによって真空断熱体の断熱性能が著しく悪化するといった問題もない。
【００９９】
また、施工時において所定寸法に断熱パネルを切断する場合なども、真空断熱体を複数個設けているため、真空断熱体全てが破袋して断熱性能が悪化するといったことがなく、現場施工にて切断したとしても、公知の断熱パネルよりも優れた断熱性能を有することができる。
【０１００】
また、本発明の断熱パネルでは面材を有している。したがって、発泡断熱材が外気と直接触れる面積が小さくてすみ、空気の侵入によって断熱性能が経時的に悪化するといったことが改善される。
【０１０１】
また、本発明の断熱パネルは枠体を有している。
したがって、枠体どうしを連結させることで住宅断熱壁を容易に形成することができ、かつ、真空断熱体が発泡断熱材で覆われているため、施工時の衝撃によって破袋するといった問題がなく、施工性のよい高性能断熱パネルを得ることができる。また、断熱性能が優れていることから、壁厚を薄くすることが可能となり、パネル厚みが低減することから、現場での施工性が更に向上する。
【０１０２】
また、本発明の断熱パネルは、複数の真空断熱体は面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている。
【０１０３】
したがって、隣接する真空断熱体の間の真空断熱体がない部分の断熱性能の悪化を防止できる。
【０１０４】
また、本発明の断熱パネルは、面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けているため、面材を透過してくる水分を吸着除去でき、断熱性能の悪化が低減できる。
【０１０５】
また、本発明の断熱パネルは、金属箔を有する面材を用いた断熱パネルである。
【０１０６】
したがって、大気中の水分などが面材を透過するのを防止でき、断熱性能の悪化が低減できる。その結果、長期に亘って使用した場合においても、真空断熱体の断熱性能が著しく悪化することに起因して断熱パネル全体の断熱性能が悪化し、結露が発生するといった問題が解決される。
【０１０７】
また、面材に金属箔を用いていることから、面材自身の難燃性が向上するため、断熱パネルとしての難燃性も向上させることができる。
【０１０８】
また、本発明の断熱パネルは、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた真空断熱体を用いている。
【０１０９】
さらに、真空断熱体が、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えているため、金属箔によるヒートリークがない。この結果、住宅断熱壁に適用した場合において、ヒートリークによって局所的に断熱性能が悪化して結露が発生し、これが原因でカビなどが発生するといった問題もない。
【０１１０】
また、本発明の断熱パネルは、蒸着層を有する外被材と金属箔を有する面材を用いている。
【０１１１】
外被材に用いている蒸着層は微量のガスを透過させ、特に、水分は透過しやすいことから、真空断熱体の真空度を維持させるためには如何にして水分による悪影響を低減させるかが重要となる。
【０１１２】
硬質ウレタンフォームなどの気泡中には水分が殆どないことから、本発明のように、真空断熱体を硬質ウレタンフォームのような発泡断熱材で被覆することで、水分の影響を低減させることが可能となる。
【０１１３】
本発明では、更に、金属箔を有する面材と併用しているため、大気中の水分が断熱パネル内部に拡散してくることがない。したがって、真空断熱体の外被材に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを用いた場合においても、その断熱性能を長期に亘って維持することが可能となる。
【０１１４】
更に、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材における気泡内部のガス置換も抑制されるため、パネル全体の断熱性能を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１による断熱パネルの外観図
【図２】 本発明の実施例１による断熱パネルの断面図
【図３】 本発明の実施例１による断熱パネルの断面図
【図４】 本発明の実施例２による断熱パネルの断面図
【図５】 本発明の実施例３による断熱パネルの断面図
【図６】 本発明の実施例４による断熱パネルの断面図
【図７】 本発明の実施例４による断熱パネルに用いた真空断熱体の断面図
【符号の説明】
１ 断熱パネル
２ 発泡断熱材
３ 真空断熱体
４ 面材
５ 枠体
６ 縦材
７ 水分吸着剤
８ 金属箔
９ 芯材
１０ 不織布
１１ 外被材
Claims (4)
- 一対の面材と枠材とで囲まれた空間部分に、蒸着層または金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材と芯材とを備えた複数の真空断熱体と、これら真空断熱体を覆う発泡断熱材とを有する断熱パネルであって、複数の真空断熱体は前記面材に垂直な方向に２列に配列されており、一方の列には複数の真空断熱体が他方の列の真空断熱体の寸法より小さい間隔をあけて配設され、他方の列の真空断熱体は、一方の列の隣接する前記真空断熱体の間の真空断熱体がないために断熱性能が相対的に悪くなる部分を補うように配設されている断熱パネル。
- 面材と発泡断熱材との間に水分吸着剤を設けた請求項１記載の断熱パネル。
- 金属箔を有する面材を用いた請求項１記載の断熱パネル。
- 真空断熱体は、一方の面に蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備え、他方の面に金属箔を有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材を備えた請求項１〜３記載の断熱パネル。
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