KR20100090707A

KR20100090707A - 단열 패널 및 단열 구조

Info

Publication number: KR20100090707A
Application number: KR1020107013814A
Authority: KR
Inventors: 사야카 다케이; 요지 누노이
Original assignee: 아사히 화이바 구라스 가부시키가이샤
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2010-08-16
Also published as: US20100281806A1; JPWO2009069681A1; WO2009069681A1; CN101874137A

Abstract

본 발명은, 판 형상 진공 단열재가 판 형상 수지 발포체 내에 묻혀서 이루어지는 단열 패널에 있어서, 상기 단열 패널의 2개가 그 단부끼리 맞대어진 상태로, 상기 각각의 단열 패널 중의 진공 단열재가, 그들 한쪽의 단부끼리가 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치는 관계에 있는 것을 특징으로 하는 단열 패널이다. 상기 본 발명에 의하면, 염가이고, 단열성, 취급성 및 시공성 등에 뛰어난 단열 패널 및 이 단열 패널을 이용한 단열 구조를 제공할 수 있다.

Description

단열 패널 및 단열 구조{HEAT INSULATING PANEL AND HEAT INSULATING STRUCTURE}

본 발명은, 단열 패널 및 단열 구조에 관한 것이며, 더 상세하게는 염가이며, 단열성, 취급성 및 시공성 등에 뛰어난 단열 패널 및 이 단열 패널을 이용한 단열 구조에 관한 것이다.

종래, 각종 건물의 각종 벽, 천정, 마루 혹은 지붕에는, 냉난방 효과를 높일 목적으로 각종 단열재가 사용되고 있다. 이들 단열재로서는, 성형성이나 비용면에서 발포 폴리에틸렌이나 발포 폴리우레탄 등의 수지 발포체가 다용되고 있다. 또한, 각종 보냉고, 냉동차, 냉장고, 차량 등에도 보냉 효과나 냉난방 효과의 향상을 위해서 각종 단열재가 사용되고 있다. 이들 단열재로서는 얇은 것이 필수이기 때문에, 이른바 진공 단열재가 사용되고 있다. 또한 단열 효과를 향상시킬 목적으로, 진공 단열재를 수지 발포체로 내포한 복합 단열재도 사용되고 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1:일본 공개특허공보2004-278632호

특허문헌 1에 기재된 단열 패널은, 도 5에 도시하는 바와 같이 진공 단열재 (2)가 수지 발포체(1) 내에 묻혀 있는 형상이다. 상기 단열 패널을 다수 맞대어 단열 시공한 경우에는, 진공 단열재(2)에 의한 효과와 수지 발포체(1)에 의한 효과의 상승효과가 기대되지만, 도 6의 화살표 부분에서는 진공 단열재(2)가 존재하지 않기 때문에, 그 부분에서 복사선을 충분하게는 차단할 수 없는 점에서, 단열성이 충분하다고는 할 수 없다.

또한, 진공 단열재를 잇대어 붙여 서로 연결하는 것도 고려되지만, 잇대어 붙이는 진공 단열재의 작성은 용이하지 않고, 또한, 진공 단열재를 서로 연결하여 발포체를 조합하여도 이음매 부분의 접착이 불충분하면, 패널 자체가 충분한 강성을 유지할 수 없는 경우가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 염가이며, 단열성, 취급성 및 시공성 등에 뛰어난 단열 패널 및 이 단열 패널을 이용한 단열 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적은 이하의 본 발명에 의해서 달성된다. 즉, 본 발명은, 판 형상 진공 단열재가 판 형상 수지 발포체 내에 묻혀 이루어지는 단열 패널에 있어서, 상기 단열 패널의 2개가 그 단부끼리 맞대어진 상태에서, 상기 각각의 단열 패널 중의 진공 단열재가, 그들 한쪽의 단부끼리가 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치는 관계에 있는 것을 특징으로 하는 단열 패널을 제공한다.

상기 본 발명에서는, 상기의 서로 겹치는 관계에 있는 진공 단열재끼리의 겹치는 폭이, 폭방향으로부터 보아 5∼80m인 것; 판 형상 수지 발포체의 형상이, 동일 형상의 사각형의 2매의 수지 발포체를 길이 방향 및/또는 폭방향에 위치를 달리하여 겹친 형상이며, 상기 2매의 수지 발포체의 각각에 진공 단열재가 내포되어 있는 것; 및 판 형상 수지 발포체의 형상이, 길이 및/또는 폭이 다른 사각형의 2매의 수지 발포체를 중심을 동일하게 하여 겹친 형상이며, 상기 2매의 수지 발포체 중의 대사이즈 쪽에 진공 단열재가 묻혀 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 상기 본 발명의 복수의 단열 패널이, 그들 진공 단열재의 단부끼리가, 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치도록 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 단열 구조를 제공한다.

본 발명에 의하면, 염가이고, 단열성, 취급성 및 시공성 등에 뛰어난 단열 패널 및 이 단열 패널을 이용한 단열 구조를 제공할 수 있다.

[도 1]는 본 발명의 단열 패널을 설명하는 사시도이다.
[도 2]는 도 1의 변형예를 설명하는 도면이다.
[도 3]은 본 발명의 단열 패널을 설명하는 사시도이다.
[도 4]는 도 3의 변형예를 설명하는 도면이다.
[도 5]는 종래의 단열 패널을 설명하는 도면이다.
[도 6]은 종래의 단열 패널을 설명하는 도면이다.

다음에 도면에 도시한 바람직한 실시형태에 기초하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 본 발명의 하나의 실시형태의 단열 패널(10)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 판 형상 수지 발포체(A)의 형상이, 동일 형상의 사각형의 2매의 수지 발포체 (1,1)을 폭방향(길이 방향이어도 좋다)에 위치를 달리 하여 겹친 형상이며, 상기 2매의 수지 발포체의 각각에 진공 단열재(2,2)가 내포되어 있다. 상기 수지 발포체 (1,1)와 진공 단열재(2,2)의 관계는, 상기 단열 패널의 2개(1개는 파선으로 도시되어 있다)가 그 단부끼리 맞대어진 상태로, 상기 각각의 단열 패널 중의 진공 단열재(2)와, 인접하고 있는 단열 패널(파선 표시)의 진공 단열재(2')가, 그들 단부(α,α')에서, 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치는 관계에 있다.

도 1에 도시한 단열 패널(10)은, 판 형상 수지 발포체(A)의 형상이, 동일 형상의 사각형의 2매의 수지 발포체(1,1)를 폭방향에 위치를 달리 하여 겹친 형상이지만, 2매의 수지 발포체(1,1)를 길이 방향에 위치를 달리 하여 겹친 형상이더라도 좋다(도시하지 않음). 또한 도 2에 도시하는 바와 같이, 판 형상 수지 발포체(A)의 형상이, 동일 형상의 사각형의 2매의 수지 발포체(1,1)를 폭 방향 및 길이 방향에 위치를 달리 하여 겹친 형상이더라도 좋다. 이 실시예의 단열 패널의 측면도를 도 2a에, 상면도를 도 2b에, 도 2a의 A-A'선단면도를 도 2c에, 도 2b의 B-B'선단면도를 도 2d에 도시한다. 이 실시예의 단열 패널의 다른 구성은 도 1에 도시한 실시예와 동일하다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태의 단열 패널(10)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 판 형상 수지 발포체(A)의 형상이, 폭이 다른 사각형의 2매의 수지 발포체 (1,1)를, 중심을 동일하게 하여 겹친 형상이며, 상기 2매의 수지 발포체(1,1) 중의의 대사이즈 쪽에 진공 단열재(2)가 내포되어 있으며, 상기 도 1에 도시한 실시형태와 마찬가지로, 상기 수지 발포체(1,1)와 진공 단열재(2)의 관계가, 상기 단열 패널(10)의 2개(1개는 파선으로 도시되어 있다)가, 그 단부끼리를 맞댄 상태로, 상기 각각의 단열 패널 중의 진공 단열재(2,2')가, 그들 단부(α,α')에서, 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치는 관계에 있다.

도 3에 도시한 단열 패널(10)은, 판 형상 수지 발포체(A)의 형상이, 폭이 다른 사각형의 2매의 수지 발포체(1,1)를, 중심을 동일하게 하여 겹친 형상이지만, 도 4에 도시하는 바와 같이, 도면상에서, 아래쪽에 위치하는 수지 발포체(1)가, 위쪽에 위치하는 수지 발포체보다 폭도 길이도 작아도 좋다. 이 실시예의 단열 패널 (10)의 측면도를 도 4a에, 상면도를 도 4b에, 도 4a의 A-A'선단면도를 도 4d에, 도 4b의 B-B'선단면도를 도 4d에 도시한다. 이 실시예의 단열 패널의 다른 구성은 도 3에 도시한 실시예와 동일하다.

상기 본 발명의 단열 패널(10)은, 도 1, 도 3에 도시하는 바와 같이, 그 복수개를 맞대어 벽면 등의 단열 시공을 행하면, 인접한 단열 패널을 두께 방향으로부터 볼 경우, 진공 단열재끼리가 그 단부에서 겹친 상태이기 때문에, 실내 혹은 실외로부터의 복사선을 빠짐없이 반사할 수 있기 때문에, 단열성이 현저하게 개선되고 있다.

상기의 수지 발포체는, 어떤 수지의 발포체라도 좋지만, 성형성 면에서는 폴리우레탄계 발포체인 것이 바람직하다. 폴리우레탄계 발포체는, 폴리올 성분과 폴리이소시아네이트 성분과 발포제를 혼합하여, 임의의 틀 내에 주입하여 발포 성형하는 것에 의해서 임의의 형상으로 얻어진다. 단열성과 강도의 관계에서 발포체의 발포 배율은, 5∼50배 정도가 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 진공 단열재는, 유리 섬유가 적층되어 이루어지는 심재가 외피자루로 포피(包被)되고, 또한 외피자루가 감압되어 있는 단열재이다. 상기 진공 단열재 자체는 공지이며, 공지의 어떤 진공 단열재도 본 발명에서 사용할 수 있다. 바람직한 진공 단열재는, 그 외피가 알루미늄 증착 폴리에틸렌 필름과 같이, 적어도 1층의 금속층을 포함하는 것이다. 이러한 금속층을 포함하는 것에 의해, 특히 하절기에 단열성(차열성)이 향상한다. 이들 진공 단열재의 두께는 통상 3∼20mm정도이고, 사이즈는 190∼1,300mm×190∼1,300mm 정도이다.

이상의 수지 발포체와 진공 단열재로 이루어지는 본 발명의 단열 패널의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 일례는 이하와 같다. 도 1에 도시한 실시형태의 경우에는, 도 5에 도시한 형상의 단열 패널 부재(20)(도 1의 굵은 파선의 상반분에 상당한다)을, 소정 형상의 형내의 소정의 위치에 진공 단열재(2)를 유지한 상태로 폴리우레탄 원액을 주입하여 발포 성형한다. 이와 같이 성형한 단열 패널의 2매를, 서로 폭 방향(및/또는 길이 방향)으로 어긋나게 하여 일체화함으로써, 도 1에 도시한 본 발명의 단열 패널(10)이 얻어진다.

또한, 도 3에 도시한 단열 패널(10)은, 도 5에 도시한 단열 패널 부재(20)에, 동일한 수지 발포체이지만, 진공 단열재(2)를 내포하고 있지 않고, 단열 패널 부재(20)보다 폭(및/또는 길이)이 좁은 도시하지 않은 수지 발포체(도 3의 굵은 파선의 하반분에 상당한다)를 성형하여, 이것을 단열 패널 부재(20)에 대해서 그 중심을 맞추어 일체화함으로써 형성할 수 있다.

다음에 본 발명의 단열 패널(10)의 사이즈에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 단열 패널(10)에서는, 그 길이(L)는 200∼2,OOOmm 정도이고, 900∼1,800mm인 것이 보다 바람직하다. 길이(L)가 200mm 미만이면 열성능이 뒤떨어지고, 한편, 길이 (L)가 2,000mm를 넘으면 반송성, 시공성에 뒤떨어져 바람직하지 않다. 폭(W)은 길이(L)와 동일한 이유에서, 200mm 이상이 바람직하고, 400∼1,500mm 정도가 보다 바람직하다.

두께(H)는 30∼100mm정도이고, 절결 폭(a)은 10∼110mm 정도이며, 40∼90mm가 바람직하다. 전체의 상 또는 하반분의 부분의 폭(b)은 350∼1,450mm정도이고, 그 두께(c)는 15∼50mm 정도이며, 진공 단열재(2)의 길이는 상기 발포체의 길이(L)와 동일하고, 두께 및 사이즈는 상기와 동일하며, 진공 단열재(2)의 단부와 수지 발포체(1)의 단부의 간격(d)은 3∼20mm 정도이다.

또한, 도 3에 도시한 단열 패널에서는, 도면 중의 굵은 파선의 상반분의 치수는, 상기 단열 패널 부재(20)와 동일하고, 파선 하부 부분의 두께는 상기 두께 (c)와 동일하며, 절결부(a)의 폭은 상기(a)와 동일하다.

상하의 진공 단열재(2)의 겹치는 폭(α,α')는 5mm 이상이 바람직하고, 30∼80mm가 보다 바람직하다. 겹치는 폭이 5mm 미만이면 패널끼리 맞댄 상태에서의 유지가 어려울 뿐만 아니라 열성능이 뒤떨어진다. 한편, 겹치는 폭이 80mm를 넘으면 패널의 단부의 강도가 뒤떨어져 바람직하지 않다. 또한, 진공 단열재의 면간격(e)은 6mm 이상이 단열성이 뛰어나기 때문에 바람직하고, 20∼50mm인 것이 보다 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 단열 패널은, 각종 건물의 각종 벽, 천정, 마루 혹은 지붕의 단열, 각종 보냉고, 냉동차, 냉장고, 차량 등의 단열재로서 유용하고, 뛰어난 단열성과 시공성을 가지고 있다.

실시예

다음에, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.

〔실시예 1∼6〕

도 1에 도시한 실시형태에서, 판 형상 수지 발포체에 진공 단열재를 2매 내포한 단열 패널에 대해서, 진공 단열재의 겹치는 폭 α을 2.5mm, 5mm, 10mm, 30mm, 50mm 및 90mm로 바꾼 예를, 각각 실시예 1∼6으로 하였다. 상세한 조건 및 열성능(열관류율)의 결과를 표 1에 나타낸다.

〔실시예 7∼12〕

도 3에 도시한 실시형태에서, 판 형상 수지 발포체에 진공 단열재를 1매 내포한 단열 패널에 대해서, 진공 단열재의 겹치는 폭 α을 2.5mm, 5mm, 10mm, 30mm, 50mm 및, 90mm로 바꾼 예를, 각각 실시예 7∼12로 하였다. 상세한 조건 및 열성능(열관류율)의 결과를 표 2에 나타낸다.

〔비교예 1, 2〕

도 5에 도시한 진공 단열재의 겹침이 없는 단열 패널을 맞댄 예로서, 판 형상 발포체에 진공 단열재를 2매 내포한 것을 비교예 1로 하고, 1매 내포한 것을 비교예 2로 하였다. 상세한 조건 및 열성능(열관류율)의 결과를 표 3에 나타낸다.

[측정 방법]

상기의 실시예 및 비교예에서, 단열 패널 2개를 맞대어, 한쪽의 면측을 고온 (20℃), 또 한쪽의 면측을 저온(O℃)으로 하고, 단열 패널의 맞댐부(50×50mm) 및 단열 패널의 중앙부(50×50mm)의 저온면에서 열류계에 의해 열유량을 평가하여 열관류율을 구하였다. 평가 결과를 표 1∼3에 나타낸다.

※2개의 단열 패널에 내포된 진공 단열재의 면간격

이상과 같이 본 발명에 의하면, 염가이고, 단열성, 취급성 및 시공성 등에 뛰어난 단열 패널 및 이 단열 패널을 이용한 단열 구조를 제공할 수 있다.

A(1,l'):수지 발포체
2,2':진공 단열재
10:단열 패널
20:단열 패널 부재

Claims

판 형상 진공 단열재가 판 형상 수지 발포체 내에 묻혀 이루어지는 단열 패널에 있어서, 상기 단열 패널의 2개가 그 단부끼리 맞대어진 상태로, 상기 각각의 단열 패널중의 진공 단열재가, 그들 한쪽의 단부끼리가 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치는 관계에 있는 것을 특징으로 하는 단열 패널.
제 1 항에 있어서, 상기의 서로 겹치는 관계에 있는 진공 단열재끼리의 겹치는 폭이, 폭방향으로부터 보아 5∼80mm인 단열 패널.
제 1 항에 있어서, 판 형상 수지 발포체의 형상이, 동일 형상의 사각형의 2매의 수지 발포체를 길이 방향 및/또는 폭방향에 위치를 달리 하여 겹친 형상이며, 상기 2매의 수지 발포체의 각각에 진공 단열재가 내포되어 있는 단열 패널.
제 1 항에 있어서, 판 형상 수지 발포체의 형상이, 길이 및/또는 폭이 다른 사각형의 2매의 수지 발포체를 중심을 동일하게 하여 겹친 형상이며, 상기 2매의 수지 발포체 중의 큰 사이즈 쪽에 진공 단열재가 묻혀 있는 단열 패널.
제 1 항에 기재된 복수의 단열 패널이, 그들 진공 단열재의 단부끼리가, 단열 패널의 두께 방향으로부터 보아 서로 겹치도록 맞대어져 있는 것을 특징으로 하는 단열 구조.