JP4058793B2 - 断熱部材、および断熱壁構造 - Google Patents
断熱部材、および断熱壁構造 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍車や保冷車等に装備される車両用断熱荷箱の断熱部材、および断熱部材を用いた断熱壁構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図10は、冷凍車や保冷車等に装備される車両用断熱荷箱を構成する従来の壁部材20’の断面構造を示している。
荷箱の壁部材20’はアルミ又はFRP製の外板22と、同じくアルミ又はFRP製の内板24の間に、発泡ウレタンフォーム、あるいは発泡ポリスチレンフォームのスラブ(発泡させて板状の加工したもの)30を挾み、接着剤40で接合したサンドウイッチパネルとなっている。または、同様の内外板に独立発泡のウレタンを注入発泡させた構造も用いられていた。
【0003】
この種冷凍、冷蔵車においては、冷凍庫の予冷時間の短縮化や、庫内容積拡大が望まれている。ここで、予冷時間は、荷物の積み込み前に冷凍庫内を所定の温度(低温)へ冷し込む時間である。
予冷時間の短縮化は、冷凍庫内への外気の熱の進入を減少させる必要がある。そのためには、冷凍庫壁の断熱性の向上が必要となる。
また、庫内容積拡大に関しては、冷凍庫の外幅寸法が法規により規制されているので、庫内寸法の拡大は、断熱材の薄肉化により達成される。
壁の薄肉化を達成させる場合においても、外気熱の進入阻止は絶対的条件となり、壁材の断熱性能の向上が必要であった。
【0004】
ここで、断熱材として用いられる素材に対する熱伝導率を表1に示す。
【表1】
上記表でもわかるように、真空断熱パネルの熱伝導率は非常に低い値となっている。
そこで、庫内の保冷を目的とする壁材の断熱性向上のための手法としては、発泡プラスチックフォームより熱伝導率の低い、真空断熱パネルの応用が考えられる。
【0005】
真空断熱パネルは、断熱性能を必要とする家電冷蔵庫の一部に既に採用されている(図11,12参照)。
例えば、家電冷蔵庫70の冷蔵室71、冷凍室73の壁面に配設される真空断熱パネル75は、約0.08mmの厚さ寸法を有するアルミラミネートフィルム753内に連続発泡ウレタンフォーム751を充填し、真空雰囲気中でシールをしたものである。
この真空断熱パネル75を配設した冷蔵庫壁の構造は、スチール等の鋼板よりなる外板755と、真空成形等で作られたABS樹脂等よりなる内板757との間に真空断熱パネル75を配設して構成している。断熱パネル75は外板755にホットメルト系接着剤759で固定して配設される。そして、真空断熱パネル75と内板757、及び外板755と内板757の空間には独立発泡のウレタンフォーム756を現場発泡により充填している。外板755、内板757、アルミラミネートフィルム753と独立発泡のウレタンフォーム756の接合は、ウレタンフォーム756の自己接着性により強固に接合されている。ここで、符号754は熱交換器の銅パイプを示し、符号752はガス吸着剤であるゲッター材を示す。
【0006】
この種の真空断熱パネルの構造、充填物、ゲッター剤は、例えば特開昭58−50393号、特開昭59−148653号公報、特開昭61−144492号公報、特開昭61−241594号公報、特公昭61−1726号公報、特公平1−46759号公報、特公平3−23825号公報、特公平5−63715号公報、特開平6−321266号公報に開示されている。
一方、真空断熱パネルを移動運搬用の断熱庫の壁構造に用いた場合を、図13により説明する。
壁材20Aは、外板22と内板24を有し、内板24の内面に接して真空断熱パネル75を接着し、真空断熱パネル75と外板22との間にウレタンフォーム32を充填して構成する。
【0007】
図14は、真空断熱パネル75のシール部60の構造を示す。
真空断熱パネル75は、アルミラミネートフィルム材753の間に連続発泡ウレタンフォーム751を充填し、真空雰囲気中でシール部60を形成したものである。アルミラミネートフィルム材753は、ポリエチレン層753a、アルミ箔層753b、アルミ蒸着ポリエステル層753c、ナイロン層753dを積層したもので、対向する表皮のポリエチレン層753aをヒートシールして溶着部W1を形成している。
【0008】
ここで、輸送用の冷凍庫は家電冷蔵庫と異なり、運搬途上曲げやねじれの力が加わると共に、振動する。そこで、直接真空断熱パネル75に外力がかからないように、真空断熱パネル75を連続発泡ウレタンフォームよりなる断熱カバー33に収納した構成が発案されている(図15参照)。
このカバー付きの断熱部材50を外板22と内板24の間に配設して断熱庫の壁構造としているが、車輌に大きな力が加わって断熱庫が変形した場合、断熱カバー33では外力を緩衝しきれずに、真空断熱パネル75に負荷がかかり、真空が敗れて断熱性が悪くなってしまう結果となってしまった。
真空断熱材(パネル)75への直接負荷を減らすため、カバー付き断熱部材50の一面のみを内または外板に接着して片持ち接着構造とすると、断熱部材50と内板24または外板22との接着面積が少なくなり、壁構造としての剛性を確保できなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
壁構造としての曲げ剛性は、少なくとも、現在の壁構造であるサンドイッチパネル(スチレンフォーム+アルミ板等)と同等の剛性を確保する必要がある。
そこで、カバー付きの断熱部材50を内外板の一面、あるいは両板に接着した壁構造において、真空断熱パネル75への負荷を軽減するためにカバー付き断熱材50の連結部分に金属製の補強材65を配設して、壁構造の剛性を高める方法を採用している。
しかし、隣り合うカバー付き断熱部材50の境界部分に補強材65を設けると、ウレタンフォームより高い熱伝導性を有する補強材65に熱が集中し、しかも補強材65の断面方向に真空断熱パネル75がないため、補強材65が対向する部分Rがヒートブリッジとなって熱が通過しやすくなり、補強材配設部分全体の断熱性が低下する不都合が発生した。
上記の問題を解決すべく、本発明は断熱性を損なわずに剛性を有する断熱部材、および断熱壁構造を提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の断熱部材は、ラミネートフイルム内に断熱材を充填し、真空雰囲気中でラミネートフイルムをシールした真空断熱パネルと、真空断熱パネルを内装する断熱材よりなるカバー体とを備えた断熱部材を補強部材を介して連設する第1の断熱層と、第2の断熱層とを積層する断熱部材において、第2の断熱層の断熱部材の真空断熱パネルは第1の断熱層の断熱部材の真空断熱パネルに対して断面方向の配設位置をずらせて積層する構成を具備する。そして、断熱部材の第1の断熱層の補強部材は第2の断熱層に内装される真空断熱パネルに対向する位置に配設され、第2の断熱層の補強部材は第1の断熱層に内装される真空断熱パネルに対向する位置に配設される。
【0011】
さらに、外板と内板と断熱部材を配設する断熱壁構造は、外板と内板との間に2層構造の断熱部材を配設する構成を基本的に具備する。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態および参考例を図面を参照して説明する。
参考例
図1は参考例としての断熱部材の断面図、図2は補強部材の斜視図を示す。ここで、従来例で説明した断熱部材と同様の構成、作用を有する個所には同一の符号を付けてその説明を省略している。断熱部材500は中央部分に配設する真空断熱パネル75と、真空断熱パネル75を被覆する断熱カバー80とを有する。
断熱カバー80はプラスチックフフォーム体、例えば、スチレン発泡フォームよりなる第1のカバー体80Aとスチレン発泡フォームよりなる第2のカバー体80Bを有している。第1のカバー体、第2のカバー体80Bにはその中央部分にパネル収容部81A、81Bを凹設している。
そして、断熱部材500は第1のカバー体80Aのパネル収容部81Aに断熱パネル75を収容し、第2のカバー体80Bのパネル収容部81Bに断熱パネル75の突出部分を収容して、第1のカバー体80Aの上部に第2のカバー体80Bを被せ、第1のカバー体80Aと第2のカバー体80Bの接触部分を接着剤等により接着83して固定している。
第2のカバー体80Bの真空断熱パネル75の上部には真空断熱パネル75の配設方向に沿って、補強材90を配設している。
【0013】
補強材90はアルミ、鉄等の金属、木材、プラスチック材等よりなる断面T字型をなす長尺体である。第2のカバー体80Bは、予め金型により補強材90を埋め込む空間、T字型の溝85を、第2のカバー体80Bのパネル収容部81Bの反対面にパネル収容部81Bの長手方向に対応して形成するように成形する。そして、第2のカバー体80Bの溝85に補強材90を埋設して、補強材90付きの断熱部材500を構成する。
この断熱部材500は、カバー内に収容される真空断熱パネル75の長手方向に沿って補強材90が配設されているので、補強材90が外力の侵入を阻止し、真空断熱パネル75への負荷を防止する。
その結果、この断熱部材500は内装する真空断熱パネル75の真空状態が損傷することなく、長期間の断熱効果を維持することが出来る。
また、補強材90は、真空断熱パネル75に対向する位置に配設されているため、補強材90に熱が集中しても断面方向に真空断熱パネル75が存在するため、熱の通過を阻止し、高い断熱性を有する断熱部材500を提供することができる。
【0014】
次に、図3には断熱部材500を連設した断熱シートを構成した場合を示している。
第1の断熱部材500Aと第2の断熱部材500Bと第3の断熱部材500CをL字型に連設して断熱シート500Sとしている。この場合、角部に配設される第2の断熱部材500Bのカバー体80には真空断熱パネルの長手方向と、長手方向に直交する方向に、2本の補強材を埋設する溝85を形成する。
連設する第1の断熱部材500Aと第2の断熱部材500Bとの上部溝85に、1個の断熱部材500の2倍の長さを有する補強材90Aを埋設する。また、連設する第2の断熱部材500Bと第3の断熱部材500Cの溝85に、先ず、補強材90Aまでの長さの補強材90Bを埋設し、さらに第3の断熱部材500Cまでの長さの補強材90Cを埋設する。
【0015】
この断熱シート500Sは各断熱部材の連設部を補強材90A,90B,90Cで補強されている。また、各断熱部材500内に収容されている真空断熱パネルはカバー体と補強部材に保護されて、外力による影響を受けることがない。
上記のように、複数の断熱部材500を連設して所望する大きさの耐久性の良好な断熱シートを形成することが出来る。
【0016】
断熱部材500を用いて冷凍車の断熱荷箱を構成した例を、図4、図5により説明する。
冷凍車1はフレーム5上に断熱荷箱10を搭載した構造となっている。
断熱荷箱10の壁構造20は、外板22と内板24との間に断熱部材500を並設している。各断熱部材500の補強部材90を外板22に対向させて配置し、接着剤、両面テープ等の固定手段505により外板22、内板24の内面に固着させている。
この構成よりなる断熱荷箱10の壁構造は、車両の振動、曲げ、ねじれ等の外力が荷箱10にかかったとしても、各断熱部材500の真空断熱パネル75はカバー体に被覆され、かつ補強部材90でその長手方向が補強されているので、影響を受けることがない。
【0017】
ここで、補強部材90はカバー体に埋込みで配設されている例を説明したが、外板の外部から補強部材を取り付ける構成としても同様の効果を達成する。
また、外板、内板いずれかの内面、あるいは外面に配設される補強部材は、断熱庫の壁材としたとき、ラッシングレールやエアリブをリベット等の取付材で固着する取付部材としても役立つ。
【0018】
参考例
この参考例は補強材を上下のカバー体に配設した例を示している(図6参照)。
断熱部材510は真空断熱パネル75と、真空断熱パネル75を収容する第1のカバー体800Aと第2のカバー体800Bを有している。
そして、第1のカバー体800Aの真空断熱パネル75の下部には真空断熱パネル75の配設方向に沿って、第1の補強材900Aを配設している。
第2のカバー体800Bの真空断熱パネル75の上部には真空断熱パネル75の配設方向に沿って、第2の補強材900B、第3の補強材900Cを配設している。第2の補強材900B、第3の補強材900Cはそれぞれ、第1の補強材900Aに対向する位置にならぬ位置に配設されている。
すなわち、断熱パネル75は両面で3本の補強部材で補強されている。
補強材90は前記参考例で説明したようにアルミ、鉄等の金属、木材、プラスチック材等よりなる断面T字型をなす長尺体であり、カバー体の溝に埋設されている。
【0019】
この断熱部材510は、カバー内に収容される真空断熱パネル75の長手方向に沿ってその両面が複数個所補強材により補強されているので、真空断熱パネルは両面を複数個所で補強され、真空断熱パネル75への負荷が防止される。
【0020】
実施の形態
この実施の形態は断熱部材を積層して補強材を配設した例を示している(図7参照)。
真空断熱パネル75を断熱カバー体80A、80Bで被覆した第1の断熱部材530A、第2の断熱部材530B,第3の断熱部材530Cを連設して第1の断熱層530を形成する。そして、第1の断熱部材530Aと第2の断熱部材530Bとの境界部、および第2の断熱部材530Bと第3の断熱部材530Cとの境界部に補強部材910を埋設する。
真空断熱パネル75を断熱カバー体80A、80Bで被覆した第1の断熱部材540A、第2の断熱部材540B,第3の断熱部材540Cを連設して第2の断熱層540を形成し、各断熱部材540A,540B,540Cの境界部には補強部材920を埋設している。
【0021】
そして、第1の断熱層530と第2の断熱層540を積層して、接着剤、両面テープ等の固着手段830により固着する。
このとき、第1の断熱層530の第1の断熱部材530Aの真空断熱パネル75は、第2の断熱層540における第1の断熱部材540Aと第2の断熱部材540Bとの境界部分に配設する補強部材920に対向する位置とする。さらに、第1の断熱層530の第1の断熱部材530Aと第2の断熱部材530Bとの境界部分に配設する補強部材910は、第2の断熱層540の第2の真空断熱パネル75に対向する位置とする。
このように、第1の断熱層530に配設される補強部材910は第2の断熱層540に配設される真空断熱パネル75に対向し、第2の断熱層540に配設される補強部材920は第1の断熱層530に配設される真空断熱パネル75に対向するように配置することにより、2層の補強部材910,920は互いに対向する位置とはならない。
【0022】
この断熱部材はその両面を複数の補強部材910,920で補強されているので、外力が真空断熱パネル75に影響を及ぼさない。また、第1の断熱層530の補強部材910と第2の断熱層540の補強部材920は断面方向での位置をずらし、さらに真空断熱パネルと対向する位置に配設されているので、従来の壁構造のような補強部材同志によるヒートブリッジとなって断熱性を低下させる不都合が発生しない。また、積層方向において、真空断熱パネルを通過しない部分は熱が通過しやすく、断熱性が低下するが、この断熱部材は断面方向のいかなる位置においても第1の断熱層530の真空断熱パネル75、あるいは第2の断熱層540の真空断熱パネル75が存在するので、広範囲に平均的に断熱性の高い断熱構造を提供することが出来る。
【0023】
以上実施の形態の断熱部材は補強部材として、断面T字型の部材を説明したが、図8に示す形状の補強部材も実施可能である。
(a)はチャネル型の断面を有する補強部材90a、(b)は断面を両側にフランジ付きのチャンネル型の断面を有する補強部材90b、(c)は角柱型の断面を有する補強部材90c、(d)はコ字型の断面を有する補強部材90d,(e)はH字型の断面を有する補強部材90e、(f)はc字型の断面を有する補強部材90fを示している。
また、カバー体はスチレン発泡ビーズで形成した例を示しているが、ウレタンフォームを用いても良い。
【0024】
参考例
この参考例は、カバー体をウレタンフォームで形成し、補強部材として図8(a)に示す断面チャネル型の補強部材を用いた断熱部材を、内外板で挾持させた冷凍車の壁構造を示している。
図9を参照して説明する。
断熱庫の壁構造20は外板22と内板24との間に断熱部材を配設している。
外板22の内側に断面チャネル型の補強部材90aを所定の間隔で固着する。補強部材90aの固着手段としては、外板22の内面に接着する、両面ファスナーを介して固着する、あるいはリベット等の取付具で固着する。
補強部材90aに対応する位置に真空断熱パネル75を配置する。そして、外板22と内板24との間隙にウレタンフォーム原料を注入して、発泡させ、間隙をウレタンフォーム880で充填させる。
【0025】
この構成よりなる断熱庫の壁構造20は、壁内に内装する真空断熱パネル75はウレタンフォーム880でカバーされると共に、真空断熱パネル75の配設位置の外板22には補強部材90aが配設されているので充分な曲げ剛性を確保でき、車両の走行による振動、断熱庫のねじれ等の外力による影響が真空断熱パネル75に及ばない。その結果、真空断熱パネル75の真空状態が長期間維持され、断熱性能の高い壁構造となる。
また、チャネル型補強部材90aは剛性が高く、かつ補強部材90aの内部885までウレタンフォームが侵入するので、ウレタンフォーム密着性が高い。
【0026】
【発明の効果】
本発明により、充分な曲げ剛性を確保できる真空断熱パネルを内装する断熱部材、および断熱壁構造を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】断熱部材の断面図。
【図2】補強部材の斜視図。
【図3】シート状断熱部材の斜視図。
【図4】冷凍車の断熱庫の説明図。
【図5】断熱壁部材の断面図。
【図6】参考例の断熱部材の断面図。
【図7】実施の形態の断熱部材の断面図。
【図8】補強部材の斜視図。
【図9】断熱壁構造の断面図。
【図10】壁構造の従来例を示す断面図。
【図11】冷蔵庫の斜視図。
【図12】冷蔵庫の壁構造の説明図。
【図13】冷凍車の壁構造の従来例を示す断面図。
【図14】真空断熱パネルのシール部の説明図。
【図15】断熱壁構造の従来例を示す説明図。
【符号の説明】
10 断熱庫
20 壁構造
22 外板
24 内板
75 真空断熱パネル
751 断熱材
753 アルミラミネートフイルム材
80、800、830 カバー体
90、900、910、920 補強部材
500 断熱部材
530 第1の断熱層
540 第2の断熱層
Claims (3)
- ラミネートフイルム内に断熱材を充填し、真空雰囲気中でラミネートフイルムをシールした真空断熱パネルと、真空断熱パネルを内装する断熱材よりなるカバー体とを備えた断熱部材を連設する第1の断熱層と、ラミネートフイルム内に断熱材を充填し、真空雰囲気中でラミネートフイルムをシールした真空断熱パネルと、真空断熱パネルを内装する断熱材よりなるカバー体とを備えた断熱部材を連設する第2の断熱層とを積層する断熱部材であって、第1の断熱層、第2の断熱層は各断熱部材の連設部に補強部材を配設すると共に、第2の断熱層の断熱部材の真空断熱パネルは第1の断熱層の断熱部材の真空断熱パネルに対して断面方向の配設位置をずらせて積層されてなる断熱部材。
- 第1の断熱層の補強部材は第2の断熱層に内装される真空断熱パネルに対向する位置に配設され、第2の断熱層の補強部材は第1の断熱層に内装される真空断熱パネルに対向する位置に配設される請求項1記載の断熱部材。
- 外板と、内板と、外板と、内板との間に配設される断熱部材とを備えた断熱壁構造において、断熱部材は、請求項1または2に記載の断熱部材である断熱壁構造。
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