JP6021066B2

JP6021066B2 - 断熱パネル

Info

Publication number: JP6021066B2
Application number: JP2013002668A
Authority: JP
Inventors: 良明鍜治; 吉田　一樹; 一樹吉田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-01-10
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2033-01-10
Also published as: JP2014134253A

Description

本発明は、真空断熱材と、該真空断熱材が収容され断面略凹状に凹所が形成された基材と、前記凹所内に充填された発泡系断熱材とを備えた断熱パネルに関する。

従来、真空断熱材を、断熱パネルの表面材を構成する基材の凹所内に配し、その真空断熱材を覆うように発泡系断熱材を充填してなる断熱パネルが知られている（たとえば、下記特許文献１参照）。

特開２００２−５４７８７号公報

ところで、このような断熱パネルに用いられる真空断熱材の表面は、水分吸着剤による凸部があったり、真空状態になっているため表皮に皺が生じ、凹凸がみられる。
よって断熱パネルの製造過程において、真空断熱材を前記基材の凹所内に設置した状態で発泡樹脂を充填し発泡させると、その発泡圧で真空断熱材が内底面側に押圧され、真空断熱材の表面の凹凸が基材に転写され、基材の外表面に凹凸が生じてしまう。
また、真空断熱材が凹所の内底面に直接接触していると、製品となった後、基材の表面に真空断熱材の凹凸が表われるおそれもある。
上記特許文献１によれば、真空断熱材を固定用スペーサで保持しているため、真空断熱材を基材の内底面に直接接触させることなく収容することができる。しかし、ここに開示されている固定用スペーサは、真空断熱材の表裏両面に設けられているため、断熱パネルの軽量化、薄状化を図ることが難しい。

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、基材の表面を平滑にすることができる断熱パネルを提供する。

上記目的を達成するために、本発明の断熱パネルは、真空断熱材と、該真空断熱材が収容され断面略凹状の凹所が形成された基材と、前記凹所内に充填された発泡系断熱材とを備えた断熱パネルであって、前記基材は樹脂層で被覆され、前記凹所の内底面の幅方向略中央には、前記基材の長手方向全長に前記樹脂層と一体に形成された凸条部が設けられており、前記真空断熱材の前記内底面側の端部には、ブロック体よりなるスペーサ部が設けられており、該スペーサ部間に前記凸条部が配置されており、前記真空断熱材と前記内底面との間に前記凸条部による隙間が形成され、その隙間に前記発泡系断熱材が充填されていることを特徴とする。

本発明に係る断熱パネルによれば、上述の構成としているため、基材の表面を平滑にすることができる。

本発明の一実施形態に係る断熱パネルの一例を模式的に示した要部分解斜視図である。（ａ）、（ｂ）は同断熱パネルの製造工程の概略説明図であり、いずれも概略縦断面図である。（ａ）、（ｂ）は同断熱パネルの製造工程の概略説明図であり、いずれも概略縦断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る断熱パネル１は、真空断熱材３と、真空断熱材３が収容され断面略凹状の凹所２３が形成された基材２と、凹所２３内に充填された発泡系断熱材５とを備えている。基材２は樹脂層２ｂで被覆され、凹所２３の内底面２０ａの幅方向略中央には、基材２の長手方向全長に樹脂層２ｂと一体に形成された凸条部２５が設けられている。真空断熱材３と内底面２０ａとの間に凸条部２５による隙間ｄ（図２（ｂ）参照）が形成され、その隙間ｄに発泡系断熱材５が充填されている（図３（ｂ）参照）。
以下、詳しく説明する。

断熱パネル１は、長尺の略矩形平板状とされ、断熱パネル１は、壁パネルや床パネル、天井パネルなどに用いられる建材用の断熱パネルとして使用され、壁下地や床下地、天井下地などの施工対象に裏面側を固着させて施工される。
断熱パネル１の幅寸法や長さ寸法は、断熱パネル１が用いられる対象等に応じて適宜、設定するようにすればよい。たとえば、断熱パネル１を、内装建材として用いる場合には、幅寸法を３００ｍｍ〜９００ｍｍ程度、長さ寸法を９００ｍｍ〜２４００ｍｍ程度とすればよい。
また、この断熱パネル１の厚さ寸法は、断熱パネル１が用いられる対象や、必要とされる断熱性等に応じて適宜、設定するようにすればよい。

断熱パネル１の枠材とされる基材２は、図２（ａ）のＸ部拡大図に示すように鋼板よりなる金属板２ａと、金属板２ａの表裏を被覆した樹脂層２ｂ，２ｂとで構成された板材を折曲げて形成されている。鋼板としては、例えば亜鉛めっき鋼板や塗装鋼板、錫めっき鋼板などを使用することができる。また、金属板としては鋼板に限らず、他の金属を用いてもよい。
基材２は、図１に示すように、略平板状とされる表面部２０と、側面部２１，２１と、裏側縁片部２２，２２とを有し、断面略凹状とされる。図中、２３は基材２の凹所、２４は基材２の開口した箇所を示している。
側面部２１，２１は、表面部２０の幅方向の両端より断熱パネル１の厚さ方向に立ち上がり形成されている。裏側縁片部２２は、側面部２１の裏面側の端部（図においては上端）より相互に向き合い、開口２４の幅を狭めるように突出形成されている。このように基材２は、断熱パネル１の裏面側が開口され、表面部２０の裏面を内底面２０ａ（図１等参照）とした凹所２３が形成されている。なお、図中２０ｂは基材２の外表面を示している。

金属板２ａの表裏に樹脂層２ｂ，２ｂを被覆してなる板材の厚さは、軽量化を図るため最大でも１ｍｍ程度とすることが望ましい。
樹脂層２ｂ，２ｂを構成する合成樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよいし、熱硬化性樹脂であってもよい。また、合成樹脂としては、塩化ビニルに限らず、他の合成樹脂が用いられるものとしてもよい。
このように基材２を金属板２ａの表裏に樹脂層２ｂ，２ｂを設けて形成することにより、金属板２ａからの錆の発生を防止できるので、薄くても丈夫な基材２を形成することができる。

凹所２３内に設けられる真空断熱材３は、略矩形平板状とされ、真空断熱部を構成する芯材（不図示）と、芯材の表裏を覆う包装材（不図示）とを有している。図中、３０は基材２の開口２４側に配置される真空断熱材３の外面（図例では上面）、３１は基材２の内底面２０ａ側に配置される真空断熱材３の内面（図例では下面）を示している。
真空断熱材３の内底面２０ａ側の端部、具体的には、真空断熱材３の内面３１側の４隅には、スペーサ部４が設けられている。
スペーサ部４の構成は特に限定されず、真空断熱材３を凹所２３内に設置した際に発泡系断熱材５が真空断熱材３の内面３１側と内底面２０ａとの間に充填されるように隙間ｄが形成されればよく、また真空断熱材３を支持できる部材であればよい。

よって、スペーサ部４としては、例えば樹脂材や木質系基材等からなるブロック体からなるものしてもよいし、真空断熱材３の周囲の封止部分を折り曲げて、その折り曲げ部分をスペーサ部としてもよい。スペーサ部４をブロック体で構成する場合の形状も特に限定されず、図例のように略角柱状としてもよいし、円柱状としてもよい。図例の場合は、スペーサ部４，４間から発泡系断熱材５が隙間ｄへ充填していくことができる。
なお、スペーサ部４が設けられる位置は図例に限定されない。
すなわち、上述のように発泡系断熱材５が真空断熱材３の内面３１と内底面２０ａとの間に充填される経路を確保した状態で真空断熱材３を支持できれば、スペーサ部４を３か所に設けてもよいし、真空断熱材３の両端部に設けるようにしてもよい。
以上によれば、スペーサ部４によって真空断熱材３の設置位置のずれや傾き等を抑制することができる。

真空断熱材３の芯材としては、熱伝導率の低い材料が用いられ、発泡体や粉粒体、繊維体とされたものが利用できる。例えば、発泡体としては、連続気泡のウレタンフォームやスチレンフォーム、フェノールフォーム等が挙げられる。粉粒体としては、無機系、有機系のものが挙げられ、各種フォーム材を粉砕したものや、シリカ、アルミナ、パーライト等が挙げられる。繊維体としては、無機系、有機系のものが挙げられ、グラスファイバー、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー等が挙げられる。
真空断熱材３の包装材としては、ガスバリア性を有した金属フィルム等が挙げられ、例えば表面側に保護層、中間にガスバリア層、裏面側に熱溶着層を有した積層フィルムなどとしてもよい。
なお、真空断熱材３の構造、構成は特に限定されず、例えば枠材によって囲まれた空間内に芯材を配置して形成されたものとしてもよい。

断熱パネル１の基材２の凹所２３内には、発泡系断熱材５（図３（ａ）及び（ｂ）参照）が充填されており、発泡系断熱材５は、凹所２３に注入された発泡系材料が発泡、硬化して形成されている。発泡系材料としては、ウレタン樹脂やポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂に、発泡剤や、必要に応じて硬化剤や難燃剤等を含有させた発泡樹脂系材料としてもよく、例えば難燃性に優れた硬質イソシアヌレートフォームとすることが望ましい。また、発泡系材料としては、発泡ゴム系材料や、炭酸カルシウム等を原料とする無機質系発泡材料としてもよい。
なお、ここでは図示していないが、凹所２３の開口２４側には、開口２４を塞ぐように裏面材が設けるようにしてもよい。

凹所２３の内底面２０ａの幅方向略中央には、基材２の長手方向全長に樹脂層２ｂと一体に形成された凸条部２５が設けられている。図例の凸条部２５は、開口２４側に突出して形成されており、基材２の長手方向に一連に形成されている。
凸条部２５の突出方向の先側に図２（ｂ）に示すように真空断熱材３が設置される。
凸条部２５の突出寸法は、真空断熱材３に設けられたスペーサ部４の高さ寸法と一致するように形成されており、真空断熱材３を凹所２３内に設置した際には、凸条部２５が真空断熱材３のスペーサ部４，４の間に配置されることになる。すなわち、真空断熱材３は、凸条部２５の上に跨るように設置され、凸条部２５とスペーサ部４とで真空断熱材３の内面３１と内底面２０ａとの間に隙間ｄが形成される。
なお、凸条部２５の形状は図例に限定されず、その先側に真空断熱材３を載置させやすいようにフラット面を形成するようにしてもよい

以上によれば、凸条部２５が凹所２３の内底面２０ａの幅方向略中央で且つ基材２の長手方向全長に形成されているので、基材２の反りを抑制することができる。
また凸条部２５によって、真空断熱材３の内面３１と基材２の内底面２０ａとの間に隙間ｄが形成され、その隙間ｄに発泡系断熱材５を充填することができる。よって、真空断熱材３の凹凸が基材２に転写され、基材２に凹凸があらわれてしまうことを防止でき、断熱パネル１の表面を平滑にすることができる。

次に、断熱パネル１の概略製造方法について図を参照しながら説明する。
この断熱パネル１の製造方法としては、長尺状の基材を搬送装置（不図示）で搬送させながら、種々の工程を連続的に実行することで断熱パネル１を成形する製造方法など種々の製造方法を想定できるが、以下では製造装置を特定せずに概念のみを例示、説明する。

まず、図１や図２（ａ）等に示すように基材２の開口２４側が上向きになるように基材２を置き、この状態でスペーサ部４が設けられた真空断熱材３を載置する（図２（ｂ）参照）。この段階で、真空断熱材３の凹所２３内での設置位置がほぼ定まる。
次に図３（ａ）に示すように基材２の凹所２３内に発泡樹脂５０を注入する。発泡樹脂５０は、凹所２３内に行き渡り、スペーサ部４，４の間を通じて、真空断熱材３の内面３１と基材２の内底面２０ａとの間の隙間ｄにも充填されていく。
発泡樹脂５０を注入した後、上コンベアベルトと下コンベアベルトとからなるダブルコンベア６，６で発泡樹脂５０が充填された基材２を挟持する。その状態で、図３（ａ）の矢印で示すように、基材２の上下より押圧しながら加熱して、発泡樹脂５０を発泡・膨張・硬化（成形）させる。

この発泡樹脂５０の発泡時には、基材２には基材２を押し広げようとする発泡圧がかかる。よって、真空断熱材３の内面３１が基材２の内底面２０ａに接触していると、真空断熱材３の表面の凹凸が基材２に転写され、基材２の外表面２０ｂに凹凸が生じるおそれがある。しかし本実施形態によれば、凸条部２５及びスペーサ部４によって真空断熱材３がいわば浮いた状態となり、真空断熱材３の周りに発泡樹脂５０を行き渡らせることができる。よって、真空断熱材３が基材２の内底面２０ａに接することないので、基材２の外表面２０ｂを平滑にすることができる。
こうして、基材２の凹所２３内の発泡樹脂５０は発泡・膨張・硬化して発泡系断熱材３２となる（図３（ｂ）参照）。

以上のように、断熱パネル１の製造過程において、真空断熱材３が基材２に直接接触しない構成であるため、上述したように製造過程において、内装される真空断熱材３の表面の凹凸が基材２に転写されることを防止できる。もちろん、製造後においても真空断熱材３の上下や周囲に発泡系断熱材３２が配されているため、真空断熱材３の表面凹凸の基材への転写のおそれはない。したがって、このような断熱パネル１の構造は基材２の軽量化、薄型化にも寄与することができる。

以上の実施形態で説明した断熱パネル１、基材２、真空断熱材３、凸条部２５、スペーサ部４等の形状や構成などは上述の例に限定されない。

１断熱パネル
２基材
２ｂ樹脂層
２０ａ内底面
２３凹所
２５凸条部
３真空断熱材
４スペーサ部
５発泡系断熱材
ｄ隙間

Claims

真空断熱材と、該真空断熱材が収容され断面略凹状の凹所が形成された基材と、前記凹所内に充填された発泡系断熱材とを備えた断熱パネルであって、
前記基材は樹脂層で被覆され、
前記凹所の内底面の幅方向略中央には、前記基材の長手方向全長に前記樹脂層と一体に形成された凸条部が設けられており、
前記真空断熱材の前記内底面側の端部には、ブロック体よりなるスペーサ部が設けられており、該スペーサ部間に前記凸条部が配置されており、
前記真空断熱材と前記内底面との間に前記凸条部による隙間が形成され、その隙間に前記発泡系断熱材が充填されていることを特徴とする断熱パネル。