JP6033728B2 - 保持部材 - Google Patents

Description

本発明は、真空断熱パネルを取付面に保持する保持部材に関する。

特許文献１には、一対の金属製薄板の間にコア材を収容した後、金属製薄板の外縁を溶接などで接合する真空断熱パネルが記載されている。しかし、この真空断熱パネルを複数枚、組み付けて壁面などに固定する際には、別途、固定具が必要である。

特許文献２には、プレス加工された第１パネルと第２パネルとをフランジ部を溶接することで接合一体化し、内部空間を真空引きして形成される真空断熱パネルが記載されている。この真空断熱パネルでは、第２パネルの角部をボルトおよびナットにより両側から挟み込むことで、真空断熱パネル同士を組み付けている。

特許文献３には、平板状の一対の主面部材と、主面部材に対して４５度に傾斜した端面部材とからなる面材の内部を真空排気して形成される真空断熱パネルが記載されている。この真空断熱パネルでは、端面部材同士を壁面に対して４５度傾斜した状態で重ね合わせて接合することで、真空断熱パネル同士を組み付けている。

しかし、特許文献２に記載の真空断熱パネルでは、組み付けられた真空断熱パネルのガイド面間に隙間が生じ、この隙間から真空断熱パネルの熱が発散する。また、特許文献３に記載の真空断熱パネルでは、複数の真空断熱パネルを端面部材同士を重ね合わせて平面状に接続する場合、押付手段で真空断熱パネルを固定しなければ、端面部材間に隙間が生じ、この隙間から真空断熱パネルの熱が発散する恐れがある。

特開２００２−１３０５８３号公報 特開２００８−２８０７０７号公報 特開平０７−０１９３９３号公報

本発明は、真空断熱パネルからの放熱量を低減できる保持部材を提供する。

本発明に係る保持部材は、
断面略Ｓ字状で、取付面に沿って配置される真空断熱パネルを互いに逆方向に保持する２つの保持部と、
前記保持部を前記取付面に取り付ける取付け部または取付け用部材と、
を備えた。

上記構成により、２つの保持部に逆方向に保持された真空断熱パネル同士が重なる。従って、真空断熱パネル同士が重なる領域で真空断熱パネル自身の放熱を防止できる。また、真空断熱パネル同士を重ねることで、真空断熱パネル間に隙間が生じるのを防ぎ、この隙間から取付面の熱が発散するのを防止できる。

少なくとも１つの前記保持部は、隣接して重なる一対の真空断熱パネルを保持することが好ましい。

上記構成により、真空断熱パネル同士が重なる状態を確実に維持できる。

前記保持部は、複数の前記真空断熱パネルのうち、
一方に延びる前記真空断熱パネルを保持する第１保持部と、
他方に延びる前記真空断熱パネルを保持する第２保持部と、
を備え、
前記第１保持部および前記第２保持部がそれぞれ、隣接して重なる一対の真空断熱パネルを保持することが好ましい。

上記構成により、２つの保持部に逆方向に保持された真空断熱パネル同士が重なると共に、２つの保持部のそれぞれに保持された隣接する一対の真空断熱パネル同士が重なる。従って、より一層、真空断熱パネル自身の放熱を防止でき、また、真空断熱パネル間に生じる隙間から取付面の熱が発散するのを防止できる。

本発明によれば、取付面に固定された真空断熱パネルからの放熱量を低減できる。

本発明の保持部材により真空断熱パネルを取付面に固定した平面図。 真空断熱パネルを示す平面図。 図２のIII-IIIに沿った概略断面図。 第１金属板材の加工構成を示す平面図。 本発明の第１実施形態に係る保持部材の斜視図。 保持部材の第１保持部および第２保持部に支持された真空断熱パネルが重なっていることを示す図１のVI-VI線に沿った部分拡大側面図。 第１保持部に支持され水平方向に隣接する真空断熱パネルが重なっていることを示す平面図。 図１のVIII-VIII線に沿った部分拡大平面図。 本発明の第２実施形態に係る保持部材の斜視図。 本発明の第３実施形態に係る保持部材の正面図。 真空断熱パネルを取付面に取り付けた図１０ａの保持部材の側面図。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る保持部材５０により、真空断熱パネル１０を取付面５に取り付けた状態を示す。

真空断熱パネル１０は、一対の金属板材１１Ａ，１１Ｂを接合して形成された、肉厚が１〜２０ｍｍ程度の平面視正方形状の薄型である。なお、真空断熱パネル１０は、取付面５を断熱できる限り、その形状、材料は特に限定されない。

図２および図３に示すように、真空断熱パネル１０は、対向配置された第１および第２金属板材１１Ａ，１１Ｂと、これらの間に形成される収容部１２に配設したコア材３１Ａ〜３１Ｃとを備える。収容部１２は、外周に一対の金属板材１１Ａ，１１Ｂを接合する封止部１３，１４Ａ，１５（図４参照）を設けることにより密封されると共に、真空排気されている。

収容部１２内には、コア材３１Ａ〜３１Ｃに加えて、輻射伝熱を防止するための金属箔３８Ａ，３８Ｂと、封止後に発生したガスを吸引して真空度を維持するためのゲッター（図示せず）とが配設される。

各金属板材１１Ａ，１１Ｂは肉厚０．０２〜０．３ｍｍの薄いステンレス（ＳＵＳ３０４）板により形成される。本実施形態では、肉厚は０．１ｍｍである。なお、第１金属板材１１Ａと第２金属板材１１Ｂとで異なる金属材料、つまり異なる材質および／または異なる肉厚寸法のものを使用してもよい。

以下に、金属板材１１Ａ，１１Ｂの加工構成について、図４を参照して説明する。なお、図４は第１金属板材１１Ａを示し、第２金属板材１１Ｂは、後述する排気部２１が形成されていない点でのみ異なる。

接合前の金属板材１１Ａ，１１Ｂは略正方形状であり、第１封止部１３と、第２封止部１４Ａ，１４Ｂと、第３封止部１５（１５Ａ，１５Ｂ）と、排気部２１と、排気通気溝２２とが形成されている。第１封止部１３と第２封止部１４Ａ，１４Ｂと第３封止部１５Ａとは各辺縁に対して所定間隔をあけて内側に位置し、隣り合う封止部はそれぞれ互いに直交している。第３封止部１５Ｂは、排気部２１側の第２封止部１４Ｂよりも内側に第２封止部１４Ｂと平行に位置している。第１封止部１３と第２封止部１４Ａ，１４Ｂと第３封止部１５Ａとは真空排気前に封止され、第３封止部１５Ｂは真空排気後に封止される。なお、封止は、シーム溶接などの抵抗溶接またはＴＩＧ溶接やレーザ溶接、ＭＩＧブレージングなどによって行われる。

第２封止部１４Ｂと第３封止部１５Ｂとの間には排気部２１が設けられている。この排気部２１は、第１金属板材１１Ａのみに形成され、第２金属板材１１Ｂには形成されていない。

接合後の金属板材１１Ａ，１１Ｂの各辺には、図３に示すように、内側に位置する第１辺部折返部２６と、第１辺部折返部２６を間に封止部１３，１４Ａ，１５と反対側に位置する第２辺部折返部２７とを有する辺部折返部２８が設けられている。ただし、辺部折返部２８の形状は特に限定されず、例えば、１つの折返部から構成されてもよい。

金属板材１１Ａ，１１Ｂは、コア材３１Ａ〜３１Ｃと封止部１３，１４Ａ，１５との間に傾斜部３３を有している。傾斜部３３は、金属板材１１Ａ，１１Ｂをコア材３１Ａ〜３１Ｃの外周部に沿って折れ曲がって変形しており、互いに向かって傾斜するように形成されている。傾斜部３３とコア材３１Ａ〜３１Ｃとの間には、断面視で外形が三角形状の空隙部３４が形成されている。

コア材３１Ａ〜３１Ｃは、正方形状または４方の角を面取りした略正方形状であり、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の織布又は不織布、あるいは、マイカ板、セラミックウール、セラミックボード等が使用される。金属板材１１Ａ，１１Ｂの間にコア材３１Ａ〜３１Ｃを配設すると、コア材３１Ａ〜３１Ｃの外周縁は、封止部１３，１４Ａ，１５の内側に位置し、隙間が設けられている。即ち、辺部折返部２６，２７を折り曲げた状態で、第１および第２金属板材１１Ａ，１１Ｂの内側縁より内側にコア材３１Ａ〜３１Ｃの外周縁が位置する寸法設定である。

図３に示すように、金属箔３８Ａ、３８Ｂはコア材３１Ａ〜３１Ｃと略同一寸法または小さい寸法で形成される。これら金属箔３８Ａ、３８Ｂは、コア材３１Ａ〜３１Ｃの間に挟み込んだ状態で配設される。具体的には、下方からコア材３１Ａ、金属箔３８Ａ、コア材３１Ｂ、金属箔３８Ｂ、コア材３１Ｃの順番で積層する。そして、例えば治具を貫通させ、各コア材３１Ａ〜３１Ｃの繊維を部分的に絡ませることにより一体化し、一体的に配置可能としている。

保持部材５０は、１枚の金属板から一体成形されている。保持部材５０は、図５に示すように、基板５１と、第１保持部５４と、第２保持部５８と、固定板６２とを備えている。第１保持部５４と第２保持部５８とは、断面視で略Ｓ字状に形成されている。なお、図５中、基板５１を基準に、固定板６２が位置する方向（保持部材５０を取付面５に取り付ける方向）を奥側、これと反対方向を手前側という。

基板５１はＴ字形状であり、基板５１の上部に位置し、長手方向外方に突出する突出板５２を備えている。

第１保持部５４は、基板５１の手前側で真空断熱パネル１０を厚さ方向および縦方向に支持する。第１保持部５４は、基板５１の中央部を手前側に切り起こして、側面視Ｌ字形状に形成されている。第１保持部５４は、基板５１と第１係止部５５と第１押え部５６とからなる。第１係止部５５は、基板５１から手前側に直角に切り起こされ、水平方向に延びている。この構成により、第１係止部５５は、真空断熱パネル１０の下縁を係止して、真空断熱パネル１０を縦方向に支持する。第１押え部５６は、第１係止部５５の基板５１と反対側（手前側）の縁から直角に鉛直上方に延び、基板５１と平行に位置している。この構成により、第１押え部５６は、基板５１との間で真空断熱パネル１０の下縁部を挟持して、真空断熱パネル１０を厚さ方向に保持する。なお、第１保持部５４の形状は、真空断熱パネル１０の下縁を係止して保持する限り、特に限定されない。

第２保持部５８は、基板５１の奥側で真空断熱パネル１０を厚さ方向および縦方向に支持する。第２保持部５８は、基板５１と第２係止部５９と第２押え部６０とからなる。第２係止部５９は、基板５１の突出板５２の下縁を第１保持部５４と反対方向（奥側）に折り曲げて形成され、水平方向に延びている。この構成により、第２係止部５９には、真空断熱パネル１０の上縁が係止し、真空断熱パネル１０を縦方向に支持してがたつくのを防止する。第２押え部６０は、第２係止部５９の基板５１と反対側（奥側）の端部から鉛直下方に延び、基板５１と平行に位置している。つまり、第２押え部６０は基板５１よりも奥側に位置している。この構成により、第２押え部６０は、基板５１との間で真空断熱パネル１０の上縁部を挟持し、厚さ方向に保持する。なお、第２保持部５８の形状は、真空断熱パネル１０の上縁を係止して保持する限り、特に限定されない。

固定板（取付け部）６２は、基板５１の両外側に位置する矩形状である。固定板６２は、ねじ孔６３を有している。保持部材５０は、このねじ孔６３に挿通するねじ６４により、取付面５に固定される。固定板６２は、第２押え部６０の外側縁部から第１保持部５４と反対方向（奥側）に向かって延びる連結板６５を介して、第２押え部６０よりも奥側に形成されている。固定板６２は、第２押え部６０の外側に、第２押え部６０と平行に形成されている。

次に、保持部材５０を用いた真空断熱パネル１０の取付面５への固定方法について説明する。なお、本実施形態の取付面５は鉛直方向に延びているが、これに限定されず、縦方向に斜めに延びる取付面５に保持部材５０を用いてもよい。

まず、固定板６２のねじ孔６３にねじ６４（図７参照）を挿通し、このねじ６４を取付面５にねじ込むことで、複数の保持部材５０を取付面５に上下（鉛直方向）および左右（水平方向）に等間隔に固定する。

そして、上下一対の保持部材５０のうち、下方に位置する保持部材５０の第１保持部５４に、真空断熱パネル１０の下縁を取付面５に沿ってスライドさせて差し込む。同時に、上方に位置する保持部材５０の第２保持部５８に、真空断熱パネル１０の上縁を取付面５に沿ってスライドさせて差し込む。これにより、第１保持部５４に支持された上方の真空断熱パネル１０の下縁と、第２保持部５８に支持された下方の真空断熱パネル１０の上縁とを基板５１を介して縦方向に重ねて、真空断熱パネル１０を取付面５に容易に取り付けることができる。

上述した、真空断熱パネル１０を第１保持部５４および第２保持部５８に差し込む方法を、図５に示す保持部材５０を用いて詳述する。まず、１枚目の真空断熱パネル１０の下縁角部を第１保持部５４に、矢印Ｄ１に沿って仮想線ｈ１までスライドさせて差し込む。そして、２枚目の真空断熱パネル１０の下縁角部を第１保持部５４に、１枚目の真空断熱パネル１０と反対側から矢印Ｄ２に沿って仮想線ｈ２までスライドさせて差し込む。このように、１枚目と２枚目の真空断熱パネル１０を第１保持部５４に差し込むことで、仮想線ｈ１とｈ２との間で、横方向に隣接する真空断熱パネル１０の周縁部を重ねることができる。

次に、３枚目の真空断熱パネル１０の上縁角部を第２保持部５８に、矢印Ｄ３に沿って仮想線ｈ３までスライドさせて差し込む。最後に、４枚目の真空断熱パネル１０の上縁角部を第２保持部５８に、３枚目の真空断熱パネル１０と反対側から矢印Ｄ４に沿って仮想線ｈ４までスライドさせて差し込む。このように、３枚目と４枚目の真空断熱パネル１０を第２保持部５８に差し込むことで、仮想線ｈ３とｈ４との間で、横方向に隣接する真空断熱パネル１０の周縁部を重ねることができる。

上記のように、真空断熱パネル１０を取付面５に取り付けると、１つの保持部材５０が上下左右に隣接する４枚の真空断熱パネル１０の角部を、真空断熱パネル１０の周縁部を重ねつつ支持する。

具体的には、図６に示すように、鉛直方向に真空断熱パネル１０同士が重なる領域Ｌ１が設けられている。この重なる領域Ｌ１は、第１係止部５５に係止し上方に位置する真空断熱パネル１０の下縁部と、第２係止部５９に係止し下方に位置する真空断熱パネル１０の上縁部とが、基板５１を介して重なることで形成されている。従って、真空断熱パネル１０同士が重なる領域Ｌ１において、真空断熱パネル１０自身の放熱を防止できる。また、真空断熱パネル１０同士を重ねることで、真空断熱パネル１０間に隙間が生じるのを防ぎ、この隙間から取付面５の熱が発散するのを防止できる。

また、図７に示す重なる領域Ｌ２は、第１保持部５４および第２保持部５８に支持され、水平方向に隣接する真空断熱パネル１０間に形成されている。この重なる領域Ｌ２は、２つの重なる領域Ｌ３とＬ４（図８参照）とで形成されている。重なる領域Ｌ３では、第１押え部５６と基板５１との間および第２押え部６０と基板５１との間に押さえられた水平方向に隣接する真空断熱パネル１０の傾斜部３３同士が当接して重なっている。重なる領域Ｌ４では、前記水平方向に隣接する真空断熱パネル１０のうち、一方の真空断熱パネル１０の辺部折返部２８と他方の真空断熱パネル１０の表面とが重なっている。これにより、重なる領域Ｌ１に加えて、重なる領域Ｌ３，Ｌ４における真空断熱パネル１０自身の放熱を防止できる。また、真空断熱パネル１０間に隙間が生じるのを防ぎ、この隙間から取付面５の熱が発散するのを防止できる。

なお、本発明の保持部材は前記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。

図９に、第２実施形態に係る保持部材７０を示す。この保持部材７０は、側面視がＳ字形状であり、基板７１と第１保持部７２と第２保持部７６とねじ部７９とを有する。この保持部材７０は、ねじ部７９を取付面５にねじ込むことで取付面５に固定される。以下、保持部材７０を取付面５にねじ込む方向を奥側、これと反対方向を手前側という。

第１保持部７２は、基板７１の下端から手前側に湾曲する第１係止部７３と、第１係止部７３から手前側上方に傾斜して延びる第１押え部７４とからなる。第１保持部７２と基板７１とは、上方が開口した側面視がＵ字形状に形成されている。

第２保持部７６は、基板７１の上端から奥側に湾曲する第２係止部７７と、第２係止部７７から奥側下方に傾斜して延びる第２押え部７８とからなる。第２保持部７６と基板７１とは、下方が開口した側面視が逆Ｕ字形状に形成されている。ねじ部７９は、第２押え部７８の奥側面の中央に溶接して設けられ、奥側に向かって延びている。

この保持部材７０を用いて真空断熱パネル１０を取付面５に固定すると、第１係止部７３に係止する上方の真空断熱パネル１０と、第２係止部７７に係止する下方の真空断熱パネル１０とが、基板７１を介して鉛直方向に重なる。また、第１保持部７２および第２保持部７６に支持され、水平方向に隣接する真空断熱パネル１０の周縁部を重ねる。従って、第１実施形態の保持部材５０と同様の効果を得ることができ、かつ、保持部材７０の構成を簡単にすることで製造コストを削減できる。

図１０ａおよび図１０ｂに、第３実施形態に係る保持部材８０を示す。この保持部材８０は、水平方向に延びており、基板８１と第１保持部８２と第２保持部８６と固定板８９（取付け部）とを有する。第１保持部８２と第２保持部８６とは、断面視でＳ字形状に形成されている。この保持部材８０は、固定板８９に形成されたねじ孔９０にねじ９１を挿通し、このねじ９１を取付面５にねじ込むことで取付面５に固定される。以下、保持部材８０を取付面５にねじ込む方向を奥側、これと反対方向を手前側という。

第１保持部８２は、基板８１の下端から手前側に湾曲する第１係止部８３と、第１係止部８３から鉛直上方に延びる第１押え部８４とからなる。第１保持部８２と基板８１とは、上方が開口した側面視がＵ字形状に形成されている。

第２保持部８６は、基板８１の上端から奥側に湾曲する第２係止部８７と、第２係止部８７から鉛直下方に延びる第２押え部８８とからなる。第２保持部８６と基板８１とは、下方が開口した側面視が逆Ｕ字形状に形成されている。

固定板８９は、第２押え部８８の下端を奥側にＵ字形状に折り曲げて形成されており、第２係止部８７よりも上方に延びている。固定板８９には、一対のねじ孔９０が形成されている。

この保持部材８０を用いて真空断熱パネル１０を取付面５に固定すると、第１係止部８３に係止する上方の真空断熱パネル１０と、第２係止部８７に係止する下方の真空断熱パネル１０とが、基板８１を介して鉛直方向に重なる（図１０ｂ中、重なる領域Ｌ５参照）。また、第１保持部８２および第２保持部８６に支持され、水平方向に隣接する真空断熱パネル１０の周縁部を重ねる。従って、第１実施形態の保持部材５０と同様の効果を得ることができ、かつ、保持部材８０の構成を簡単にすることで製造コストを削減できる。また、保持部材８０は水平方向に延びているので、真空断熱パネル１０をより安定して支持できる。

５ 取付面
１０ 真空断熱パネル
５０ 保持部材（第１実施形態）
５１ 基板
５４ 第１保持部
５５ 第１係止部
５６ 第１押え部
５８ 第２保持部
５９ 第２係止部
６０ 第２押え部
６２ 取付け部（固定板）
７０ 保持部材（第２実施形態）
７１ 基板
７２ 第１保持部
７３ 第１係止部
７４ 第１押え部
７６ 第２保持部
７７ 第２係止部
７８ 第２押え部
７９ 取付け部（ねじ部）
８０ 保持部材（第３実施形態）
８１ 基板
８２ 第１保持部
８３ 第１係止部
８４ 第１押え部
８６ 第２保持部
８７ 第２係止部
８８ 第２押え部
８９ 取付け部（固定板）

Claims (2)

1. 断面略Ｓ字状で、取付面に沿って配置される真空断熱パネルを互いに逆方向に保持する２つの保持部と、
   前記保持部を前記取付面に取り付ける取付け部と、
   を備え、
   少なくとも１つの前記保持部は、隣接して重なる一対の真空断熱パネルを保持する、保持部材。
2. 断面略Ｓ字状で、取付面に沿って配置される真空断熱パネルを互いに逆方向に保持する２つの保持部と、
   前記保持部を前記取付面に取り付ける取付け部と、
   を備え、
   前記保持部は、複数の前記真空断熱パネルのうち、
   一方に延びる前記真空断熱パネルを保持する第１保持部と、
   他方に延びる前記真空断熱パネルを保持する第２保持部と、
   を備え、
   前記第１保持部および前記第２保持部がそれぞれ、隣接して重なる一対の真空断熱パネルを保持する、保持部材。

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