JPH0914826A - 断熱パネルの接合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内外パネルの熱変形によるシール部材の破断
を防止する。 【構成】 恒温槽の試験室１００側に面した内装板１１
と外界２００側に面した外装板１２とこれらの間の断熱
材１３とをこれらの周囲に設けられる端面部材１４で一
体化した壁パネル１と、同様に端面部材２４を有する床
パネル２とを、接触面１４ａと２４ａとで壁パネル１が
回転可能なように接触させ、両者間に空間部３ａ、４ａ
を作り、その中に内外シール部材３、４を入れて上下面
に接着し、両パネル間をシールする。 【効果】 内外パネルが熱変形すると、その変形量がシ
ール３、４に分割され、変形の最大値が半減し、シール
３、４の歪みが小さい値になり、その破断を防止し、寿
命を延長できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内側パネルと外側パネ
ルとこれらの間の断熱材とを一体化した断熱パネルの端
面部を他の構造部材に対して内側シール部材及び外側シ
ール部材でシールして前記断熱パネルを前記他の構造部
材と接合する断熱パネルの接合構造に関し、環境試験装
置、熱処理装置、冷蔵庫等の断熱性を必要とする容器に
おける断熱パネルの接合部分に利用され、特に高温と低
温の変化幅の大きい温度サイクル試験を行う恒温槽等に
有効に利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来の断熱パネルの接合構造は、例えば
図１０の壁パネルと床パネルとの接合構造に示す如く、
内外装板１１、１２と断熱材１３とを接合した壁パネル
１の端面部材１４´の両端部分を床パネル２の端面部材
２４´と接触させ、その接触面を内外シール部材３´、
４´でシールする構造になっている。このような構造
は、嵌め合い部が離間していて組立てが容易で、組立て
後のシール作業が容易で、製造コストも安価であり、例
えば冷蔵庫のように使用時の温度変化の少ないものには
適している。

【０００３】しかしながら、この構造によれば、恒温槽
等が使用されていない状態では、内外装板１１、１２に
それ程温度差がないので、厚み方向の両側の端面部材同
士が当たって壁パネルの自重等を良好に支持するが、恒
温槽等の使用状態では、内部が高温又は低温になること
によって内装板１１が伸び又は収縮し、外装板１２との
間に相当の長さの差が生ずる。その結果、図１１に示す
如く、外側パネル１２側又は内側パネル１１側の何れか
が支持面から浮き上がり、パネルの変形量が大きい場合
には、シール材の伸びの許容限界を超えた変形が生じ、
シール部材３´又は４´が破断する。

【０００４】又、断熱パネルは、通常、内外パネル間で
樹脂を発泡させて形成したり、成型した断熱材を内外パ
ネルと接着する等により形成されているため、内外パネ
ルと断熱材とが一体化され、全体としてある程度の曲げ
剛性を備えている。このため、熱膨張によって内外パネ
ル間の長さが不均等になると、図１２に示す如く内外パ
ネル１、２や天井パネル５に反りが発生する。一方、断
熱パネルは通常恒温槽等の強度メンバーになっていない
が、自重やその他の外力は付加される。そして、このよ
うにパネルが反った状態で内外パネルの何れか一方だけ
の部分に垂直力がかかると、パネルと断熱材との接合が
離れたり接着が不十分になっていて、パネルの一体的曲
げ剛性が低い場合等には、垂直力の掛かったパネルが壊
れ易くなる。即ち、従来の断熱パネルの接合構造では、
パネルの支持状態が悪くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術に於
ける上記問題を解決し、内外パネルの温度差が大きくな
る場合でも、シール部材が破断しにくく、且つ断熱パネ
ルの支持状態が良好に維持される断熱パネルの接合構造
を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、内側パネルと外側パネルとこれらの間の断
熱材とを一体化した断熱パネルの端面部を他の構造部材
に対して内側シール部材及び外側シール部材でシールし
て前記断熱パネルを前記他の構造部材と接合する断熱パ
ネルの接合構造において、前記端面部と前記他の構造部
材との間に設けられ前記内側シール部材及び前記外側シ
ール部材をそれぞれ介装する内側空間部及び外側空間部
と、前記端面部と前記他の構造部材とに設けられ回転可
能な支持関係を形成する接触面であって回転の中心が前
記断熱パネルの厚みの中心に近い位置の範囲内にある接
触面と、を有することを特徴とする。

【０００７】断熱パネルと接合される他の構造部材は、
通常同様な構造の断熱パネルであるが、異なった構造部
材であってもよい。断熱パネルの端面部には、通常、金
属や樹脂等でできた強固な成型部材が固着されるが、断
熱材がある程度の強度を持ち支持荷重が軽い場合等に
は、このような成型部材が省略されることもあるので、
本発明はこれらの何れの構造に対しても適用できるもの
である。

【０００８】シール部材が介装される空間部とは、従来
の断熱パネル間に不可避的に発生してシールされる隙間
とは異なり、シール部材の伸縮歪みが小さくなるように
ある程度の高さのある空間部のことである。“介装され
る”とは、端面部と他の構造部材の両方に接着により取
り付けられる通常のシール方法のほか、圧入等の取り付
け方法を含む意味である。

【０００９】断熱パネルの端面部と他の構造部材との回
転可能な支持関係を形成する接触面は、厚みの中心部分
を含む１箇所でもよいし、中央部分の両側の複数箇所に
設けられてもよい。回転の中心は、通常、厚みの中心又
はできるだけこれに近い位置にあることが望ましい。

【００１０】

【作用】請求項１の発明によれば、断熱パネルの端面部
と他の構造部材との間には、内外シール部材をそれぞれ
介装する内外空間部と、端面部と他の構造部材とに回転
可能な支持関係を形成する接触面とを設けるので、端面
部が他の構造部材に支持された状態で回転すれば、内外
空間部の間隔が変化する。その結果、例えば内側空間部
が狭くなって内側シール部材を圧縮すると同時に、外側
空間部が広くなって外側シール部材を膨張させる。この
場合、空間部の高さを適当に設計すれば、このようなシ
ール部材の圧縮又は引っ張り歪みを材料の許容値以内に
収めることができる。

【００１１】接触部の回転中心は、断熱パネルの厚みの
中心に近い位置の範囲内にあるので、端面部の回転によ
り空間部の間隔はほぼ同じ程度変化する。従って、この
ような断熱パネルの接合構造が使用される装置におい
て、内外パネル間に温度差が生じ、それによって長さの
差が生じ、端面部が傾斜した場合に、傾斜に伴う内外シ
ール部材の変形が二分され、ほぼ同じ量の伸びと縮みに
なる。その結果、内外シール部材のうちの何れか一方だ
けの大きな変形が防止され、シール部材が破断しにくく
なる。

【００１２】断熱パネルの両方にはシール部材が介装さ
れる空間部があるので、両側の内外パネルには直接力が
かからず、断熱パネルと他の構造部材との間では接触面
で力のやり取りがなされる。その結果、内外パネルの何
れかの側のみに荷重がかかるというパネル支持状態の悪
化が防止される。

【００１３】

【実施例】図１は断熱パネルの接合構造の一例を示す。
断熱パネルの接合構造は、例えば恒温槽の試験室１００
側に面した内側パネルとしての内装板１１と外界２００
側に面した外側パネルとしての外装板１２とこれらの間
の断熱材１３と、更に、これらの周囲に設けられる端面
部としての端面部材１４とを一体化した断熱パネルとし
ての壁パネル１を、他の構造部材としての床パネル２に
対して、内側シール部材３及び外側シール部材４でシー
ルし、壁パネル１を床パネル２と接合する構造である。
床パネル２も、内外装板２１、２２、断熱材２３、端面
部材２４を備え、壁パネル１と同様な断熱パネル構造に
なっいる。

【００１４】壁パネル１と床パネル２との間には内外シ
ール部材３、４を介装する内外空間部３ａ、４ａが設け
られ、端面部材１４及び２４には両パネル間の回転可能
な支持関係を形成する接触面１４ａ及び２４ａが設けら
れている。接触面１４ａ、２４ａは、本実施例では円弧
状の断面を持ち、その曲率中心は壁パネル１の厚みの中
心面を示す線Ｌ上にある。そして、接触面１４ａが回転
する側であり、その曲率中心、従って回転中心は線Ｌ上
の点Ｏにある。壁パネル１の端面部材１４には、壁パネ
ル１の自重やこれにかかる図示しない天井パネルの自重
等の荷重がかかるが、以上のように、これらは接触面１
４ａを介して床パネルの接触面２４ａで支持される。そ
してこのような支持により、内外シール３、４が共に変
形可能なように、シール間隔ｈが形成されている。

【００１５】内外装板１１、１２は、通常厚みが１ｍｍ
以下のステンレス等の金属板でできている。断熱材１３
は、内外パネル間で発泡されたウレタン等から成り、通
常、数１０ミリの厚みを持つ。これらは互いに密着して
一体化されているので、壁パネル１は全体としてある程
度の曲げ剛性を備えている。内外シール部材３、４は、
特殊ゴムや樹脂等でできていて、シールする両面に強固
に接着されている。圧縮や引っ張り等に伴うシール材の
歪みの許容値は、通常１０〜２０％以内である。端面部
材１４は十分な厚みを持つ樹脂や金属等の成型品であ
り、内外装板１１、１２と断熱材１３とを一体的に支持
できる強度を備えている。

【００１６】図２は、温度サイクル試験等を行うために
恒温槽等を使用し、試験室１００内を高温にしたときの
断熱パネルの変形状態を拡大して模擬的に示す。又図３
は、そのときの端面部材の変位の状態を示す。壁パネル
１の上下には天井パネル５及び床パネル２が接触してい
る。試験室１００内が高温になると、内装板１１は高温
になって伸びるが、外装板１２はそれ程温度上昇せず、
ほぼ元の長さを維持する。内装板１１の全伸びをｓと
し、これにより断熱パネル１が上下方向に対称に変形す
るとすると、内装板１１側の下端部では、一点鎖線で示
す如く、内装板１１は最初の位置からｓ／２だけ下方に
伸び、内側シール部材３をそれだけ圧縮しようとする。

【００１７】ところが、床パネルによる壁パネルの支持
点は中央部分Ｐ（便宜上図１に示す実際の位置を上方に
示している）の位置であり、この位置は上下方向に変化
できないため、内装板１１側ではｓ／２のほぼ半分であ
るｓ／４だけ下方に伸び、外装板１２側がｓ／４だけ上
方に持ち上がり、支持位置Ｐを保持しつつ内外パネルの
長さの差ｓ／２を吸収する。その結果、シール部材３、
４は、それぞれｓ／４だけ圧縮及び膨張され、その変形
量が内側パネルの変形量の１／２に減少する。従って、
シール部材が破断しにくくなり、又、シール部材に発生
する応力が低下し、その寿命が長くなる。

【００１８】なお実際の設計においては、断熱パネルの
寸法、形状、材質等から計算される上記伸び又は縮み量
ｓ／４を考慮し、内外シール部材３、４に生ずる歪み
（ｓ／４）／ｈが、使用するシール材の許容限界値を超
えないようにする。

【００１９】天井パネル５は壁パネル１の上に載ってい
るので、壁パネル１の伸縮により上下方向に自由に動
く。しかし、壁パネル１と天井パネル５との接触関係も
壁パネル１と床パネル２との接触関係と同様になってい
るので、天井パネル５の自重等の荷重により両者の接触
状態が維持され、上部の内外シール部材３、４も下部の
内外シール部材３、４と同様の変形をする。このとき、
上の支持点Ｐ₁ は、壁パネル１の中央部分の伸びｓ／２
だけ上方に伸びたＰ₁ ´の位置になる。なお実際には、
内装板１１の伸びにより、壁パネル１は試験室１００側
に凸状に曲がるので、支持点Ｐ₁ ´の位置はもう少し低
い位置になる。

【００２０】試験室１００側が低温になる場合には、内
装板１１が縮むことになる。このときには、端面部材１
４の回転方向が反対になること以外は上記と同様である
ので、説明を省略する。

【００２１】なお、恒温槽における試験条件によって
は、試験室１００内を低温にするときの方が、高温にす
るときよりも、試験室１００と外界２００との温度差が
相当小さくなる場合がある。このような場合に、回転中
心を壁パネルの厚みの中心位置にすると、外側シール部
材４では、伸びによる歪みが縮みによる歪みより大きく
なる。従って、外側シール部材４に予め圧縮歪みを加え
た状態で空間部４ａに介装し、最大伸び歪みを縮小する
ようにしてもよい。又、これに加えて、回転中心を中央
の点Ｐの位置から少し内側にずらし、内外シール部材
３、４に発生する引っ張り及び圧縮の最大歪みを低減さ
せるようにしてもよい。更に、シール部材の性質によっ
て、縮み側と伸び側とで歪みに対する耐破壊性や耐久性
が異なるような場合には、回転中心の位置を中央から少
しずらすようにしてもよい。

【００２２】図４は壁パネル１同士の接合構造を示す。
この場合にも、壁パネル１、１間には、内外シール部材
３、４を介装する内外空間部３ａ、４ａと、端面部材１
４同士の接触面１４ａ、１４ａが設けられ、内外シール
３、４は図１のものと同様の変形をする。

【００２３】図５乃至図９は他の実施例を示す。図５で
は、壁パネル１の接触面１４ａを凹状にし、床パネル２
の接触面２４ａを凸状にし、これらを平面状態で接触さ
せている。この場合には、熱変形によって壁パネル１が
曲がると、平面状の接触面の何れかの端部が支持点Ｐと
なり回転の中心になる。従って、平面状部分の間隔は狭
い方がよい。但し、この構造によれば、壁パネル１の曲
がり方向によって内外シール部材３、４の変形量が多少
異なってくるので、引っ張りと圧縮とで変形量に差をつ
けたいような場合には、このように２つの支持点を持つ
構造が有効になる。

【００２４】図６は、壁パネル１及び床パネル２の端面
部材１４及び２４を平面状にし、中心部分に円弧状断面
の接触面１４ａ及び２４ａを設け、この中に丸軸状の補
助部材６を入れ、これによって回転を案内させるように
した例を示す。端面部材をこのような構造にすれば、そ
の幅方向の曲げ剛性は小さくなるが、壁パネル、床パネ
ル及び天井パネルの全てに同じ形状のものを使用できる
利点がある。又、回転中心が壁パネル１の厚みの中心に
なり且つ内外シール部材３、４と同一平面上の点Ｏにな
るので、シール部材はほぼ引っ張り又は圧縮のみを受
け、剪断を受けない。従って、シール部材の応力状態が
良好になる。

【００２５】図７は、壁パネル１を回転可能にする接触
面１４ａ、２４ａが内外装板１１、１２の中央部分には
なく、中央から離れた位置に２箇所設けられている例を
示す。この場合にも、接触面１４ａの曲率中心、従って
回転中心は断面の中心線Ｌの点Ｏになる。なお、接触面
２４は必ずしも中央から対称の位置になくてもよい。
又、断面が部分的に設けられた凸状又は凹状の曲面であ
ってもよい。

【００２６】図８は、接触面をシール面の両側で且つ中
心線Ｌの両側の近い位置の２箇所に凹凸部１４ａ−１と
２４ａ−１及び１４ａ−２と２４ａ−２として設けた例
を示す。このようにすれば、端面部材１４及び２４の厚
み方向の長さが長くなり、端面部材を介した伝導による
内外間の熱移動を少なくすることができると共に、端面
部材の幅方向の剛性を大きくすることができる。

【００２７】図９は、図８のように２箇所に凹凸部１４
ａ−１と２４ａ−１及び１４ａ−２と２４ａ−２を設け
ると共に、中心部分に回転案内部分２４ｂを設けた例を
示す。このようにすれば、伝導熱を減少させると共に、
内外シール部材３、４を引っ張り及び圧縮方向にのみ且
つ均等に変形させることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、断熱パネル
の端面部にシール部材を介装する内外空間部を設け、こ
の空間部の幅によってシール部材の歪みを加減できるこ
とと、断熱パネルの厚みの中心に近い位置を中心として
端面部を回転可能にする接触部を設け、断熱パネルが曲
がってその端面部が回転したときの空間部の間隔の変位
量を二分し、その絶対値を半減させることとの組合せの
相乗効果により、内外パネル間に熱膨張差が生じた場合
の内外シール部材の歪みを、従来よりも大幅に減少させ
ることができる。その結果、シール部材が引っ張り又は
圧縮により破断又は破壊しにくくなり、シール部材に発
生する応力自体も減少し、シール部材の寿命が延長す
る。ひいては、恒温槽等の断熱パネルの接合構造を使用
する装置自体の耐久性も向上することになる。

【００２９】又、シールの破損等によるシール漏れがな
くなることにより、内外雰囲気の導通がなくなり、内部
雰囲気の乱れや空調装置の負荷の増加がなくなって省エ
ネが図られ、低温試験においては冷気漏れによる結露水
や霜付きの発生もなくなり、更に高温高湿試験において
は試験室内における結露等の発生が防止される。

【００３０】シール部の変形が半減することとシール高
さが設計的に調整できることから、シール部材の歪みを
許容限度以内に維持しつつ大きな寸法の断熱パネルの使
用が可能になる。その結果、装置全体での使用パネル数
が減少し、シール長さが減少してシール材料及びシール
のための作業量が減少し、装置の製造コストの低減が図
られる。又、装置における使用温度範囲を広くすること
が可能になり、装置の適用範囲も広がる。

【００３１】更に、熱応力による断熱パネルの変形時
に、その支持点がパネルの厚み方向の両端のみに偏らな
くなるので、その支持状態が良好になり、内外パネルに
おける歪みの発生等を防止する効果も生ずる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断熱パネルの接合構造を示す断面図で
ある。

【図２】内外シール部材の変形状態の説明図である。

【図３】端面部材の動き及び内外シール部材の変形状態
の説明図である。

【図４】他の実施例の断熱パネルの接合構造を示す断面
図である。

【図５】更に他の実施例の断熱パネルの接合構造を示す
断面図である。

【図６】更に他の実施例の断熱パネルの接合構造を示す
断面図である。

【図７】更に他の実施例の断熱パネルの接合構造を示す
断面図である。

【図８】更に他の実施例の断熱パネルの接合構造を示す
断面図である。

【図９】更に他の実施例の断熱パネルの接合構造を示す
断面図である。

【図１０】従来の断熱パネルの接合構造を示す断面図で
ある。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、従来の断熱パネルの接
合構造におけるシール部材が破断した状態を示す説明図
である。

【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、断熱パネルの熱変形の
状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 壁パネル（断熱パネル） ２ 床パネル（他の構造部材） ３ 内側空間部 ３ａ 内側シール部材 ４ 外側空間部 ４ａ 外側シール部材 ５ 天井パネル（他の構造部材） １１ 内装板（内側パネル） １２ 外装板（外側パネル） １３ 断熱材 １４ 端面部材 １４ａ 接触部 ２４ａ 接触部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側パネルと外側パネルとこれらの間の
   断熱材とを一体化した断熱パネルの端面部を他の構造部
   材に対して内側シール部材及び外側シール部材でシール
   して前記断熱パネルを前記他の構造部材と接合する断熱
   パネルの接合構造において、 前記端面部と前記他の構造部材との間に設けられ前記内
   側シール部材及び前記外側シール部材をそれぞれ介装す
   る内側空間部及び外側空間部と、前記端面部と前記他の
   構造部材とに設けられ回転可能な支持関係を形成する接
   触面であって回転の中心が前記断熱パネルの厚みの中心
   に近い位置の範囲内にある接触面と、を有することを特
   徴とする断熱パネルの接合構造。