JP4058793B2 - 断熱部材、および断熱壁構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。

Images