JPH11287392A

JPH11287392A - 積層断熱パネル

Info

Publication number: JPH11287392A
Application number: JP10089039A
Authority: JP
Inventors: Haruhiro Ibata; 治廣井端
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】軽量で取り扱いやすく、しかもビス止めや釘
打ち等の連結作業を行うことができ、冷蔵庫や冷凍庫等
の構成部材としてはもちろん、その他の分野にも適用可
能な断熱パネルを提供する。【解決手段】２以上の層が積層された断熱パネルであ
って、真空容器１０からなる真空断熱層１と、連結具に
よって連結可能に構成された剛性パネル層２ａ、２ｂと
が積層されていることを特徴とする積層断熱パネルＰで
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫・冷凍庫、
保冷倉庫、保冷車等や保温庫等の構成部材として利用で
き、また、住宅・構造物等の建材分野等にも適用するこ
とのできる積層断熱パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、冷蔵庫、冷凍庫等の低温貯蔵用
電化製品は中空部分が多いため、輸送コストの半分は空
気に使われていて無駄である。このため、これらの電化
製品を構成部材に分解して輸送し、ユーザーに渡る前の
段階で組み立てて提供しようという要望がある。冷蔵庫
や冷凍庫の主たる構成部材は、断熱性に優れたパネルで
あるので、このパネルを天板、側板、底板、扉等に分け
て組立可能に構成することにより、上記要望を解決する
ことができると考えられる。

【０００３】断熱パネルの断熱層としては、プラスチッ
クフォームを使用する場合に比べて非常に優れた断熱性
能を示す真空断熱層の利用が主体となっている。例えば
特開昭５８−５０３９３号には、フィルム状の容器に粉
末を充填し真空層を作り、これを外壁板の間に接着剤で
固定した構造の複合断熱板が開示されており、特開昭５
６−１２７８８８号には、耐圧縮性の多孔性無機質材料
を充填した真空層が開示されている。これらの従来技術
で真空層に粉末や多孔性無機質材料を充填しているの
は、真空層を形成するための容器の材質をかなり剛直に
しなければ真空荷重に耐えられず、逆に真空荷重に耐え
られるような剛直素材を選ぼうとすると、重くて厚い材
料になるため取り扱いにくく、また最近の軽量化の要求
に反するため、比較的軽量な粉末や多孔性無機質材料を
真空空間の中に充填しているのである。しかしながら、
粉末充填では真空引きが難しく、また多孔性無機質材料
は依然として重いという問題を残している。

【０００４】一方、例えば、特開昭５４−６３４５３号
には、ハニカム材を利用した保温保冷容器が開示されて
いる。ハニカム材は軽量で取り扱いやすく、しかも真空
空間形成用材料の強度を向上させるため好ましいと考え
られる。しかし、この技術には、冷蔵庫の構成部材とし
て使用するための問題点については、何ら触れられてい
ない。

【０００５】すなわち、真空層を断熱層として利用する
従来の断熱パネルは、真空層の存在のためにパネル同士
をビス止めや釘打ち等の穿孔を伴う連結手段では連結が
できず、このため組立用の構成部材としては利用できな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、軽
量で取り扱いやすく、しかもビス止めや釘打ち等の連結
作業を行うことができ、冷蔵庫や冷凍庫等の構成部材と
してはもちろん、その他の分野にも適用可能な断熱パネ
ルを提供することを課題として掲げた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明に係る積層断熱パネルは、２以上の層が積層された断
熱パネルであって、真空容器からなる真空断熱層と、連
結具によって連結可能に構成された剛性パネル層とが積
層されているところに要旨を有する。この構成によれ
ば、ビス止め等の連結作業は剛性パネル層において行う
ことができ、真空断熱層の真空状態が破壊されることが
ないので、断熱パネル同士や、断熱パネルと他の部材を
自在に連結することができる。

【０００８】請求項２に記載された発明は、上記真空断
熱層の真空容器が、金属板部と樹脂板部とで形成されて
いるものである。金属板部によって真空容器の強度を保
持すると共に、金属板から金属板へ熱が伝導する現象、
いわゆるヒートブリッジを、樹脂板部で阻害することが
できるため、断熱性能が向上する。また、真空引き後の
密封を樹脂板部で行うようにすれば容易であり、真空状
態を維持するためにガスバリア性に優れた樹脂を使用す
ることが好ましい。なお、樹脂板としては、厚肉の板材
から薄肉のフィルム状物まで含まれるものとする。

【０００９】請求項３に記載された発明は、真空断熱層
の真空容器に、小室区画構造体が装填されているもので
ある。小室区画構造体とは、格子状、ハニカム状、コル
ゲート状等の小さく区画された空間が多数連続した構造
を有する構造体であって、軽量でありながら真空容器自
体の強度を上げる働きを有する。これらの小室区画構造
体は、真空引きを容易にするために小室間における連通
孔を有していることが好ましい。

【００１０】請求項４に記載された発明は、上記積層断
熱パネルの剛性パネル層に小室区画構造体が装填されて
いるものである。剛性パネル層においても、前記小室区
画構造体を装填することにより、剛性パネル層および耐
熱パネルの強度、特にこれらの撓み強度を向上させるこ
とができる。このとき用いられる小室区画構造体は、連
通孔を有する必要はない。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の積層断熱パネルは、真空
断熱層と剛性パネル層を積層することによって、真空断
熱層を有しながら、ビス等の連結具による連結を可能に
したものである。積層断熱パネルの構造は、１つの真空
断熱層と１つの剛性パネル層からなるものに限定され
ず、１つの真空断熱層と２つ以上の剛性パネル層からな
るもの、２以上の真空断熱層と２以上の剛性パネル層か
らなるもの等が含まれ、さらに、真空断熱層と剛性パネ
ル層の間や、これらの層の外側に、剛性パネル層でも真
空断熱層でもない層が組み合わされていてもよい。以
下、図面を参照しながら本発明を説明する。

【００１２】図１に、本発明の積層断熱パネルＰの一例
の断面図を示した。この積層断熱パネルＰは、真空断熱
層１を２つの剛性パネル層２ａおよび２ｂで挟んだ３層
構造となっている。真空断熱層１は、対向する金属板部
１１、１２と、図中左右の樹脂板部１３、１４による２
枚の側板および図示しない底板と天板とから形成された
真空容器１０の中に全域にわたって小室区画構造体１５
が装填されて構成されている。真空容器１０の中は真空
状態である。金属板部１１、１２と樹脂板部１３、１４
を図のように組み合わせることによって、積層断熱パネ
ルの外壁ＯＷ側または内壁ＩＷ側から金属板部１１、１
２へ伝導された熱が、樹脂板部１３、１４と、真空断熱
層１の存在によって確実に遮断され、断熱効果は極めて
高いものとなる。この金属板から金属板へ熱が伝導する
現象、いわゆるヒートブリッジを防ぐためには、天板お
よび底板も樹脂板を利用することが好ましい。高分子材
料の熱伝導度は、金属材料に比べて遙かに小さいからで
ある。

【００１３】剛性パネル層２ａは、積層断熱パネルＰの
外壁ＯＷとなる金属板２１と、真空容器１の金属板部１
１とによって仕切られた部分である。従って、この積層
断熱パネルＰは、剛性パネル層２ａと真空断熱層１とが
金属板部１１を共有していることになる。また、剛性パ
ネル層２ｂは、積層断熱パネルＰの内壁ＩＷとなる金属
板２２と、真空容器１の金属板部１２とによって仕切ら
れた部分であり、剛性パネル層２ｂと真空断熱層１とが
金属板部１２を共有している。なお、金属板部１１、１
２を共有する上記構成は、部材が減ってコストダウンお
よび工程現象につながるため好ましい構成であるが、も
ちろん必須構成ではなく、真空断熱層と剛性パネル層
を、全く別々の部材で構成することも可能である。

【００１４】剛性パネル層２ａ、２ｂは、剛性のある金
属板２１および２２を備えており、これらの金属板２
１、２２に対して連結具を止着する事により、真空断熱
層に対して悪影響を与えることなく、積層断熱パネルＰ
の連結作業を行える。剛性パネル層２ａ、２ｂには、そ
れぞれ、金属板２１と１１との間、金属板２２と１２と
の間に、小室区画構造体２３、２４を装填してもよい。
小室区画構造体２３、２４は、剛性パネル層２ａ、２ｂ
全域にわたって装填してもよい。また、連結作業が剛性
パネル層の端部で行われることを考慮して、図１のよう
に金属板２１の長さよりも短い小室区画構造体２３、２
４とし、パネル端部近傍は未装填状態としてもよい。こ
の構成によれば、比較的薄い金属板を利用しても、積層
断熱パネルＰおよび剛性パネル層２ａ、２ｂの強度（特
に、撓み強度）を、著しく向上させることができる。な
お、剛性パネル層において、金属板２１、２２の代わり
に、合板、化粧ボード等、従来公知の建築用材料を用い
ることもできる。

【００１５】積層断熱パネルＰの端部構造は、積層断熱
パネルを切断して、対象製品の各構成部材とする場合に
は特に限定されないず、剛性パネル層の金属板と剛性パ
ネルに装填した小室区画構造体や真空断熱層を外から見
えるままにしておいてもよい。積層断熱パネルそのもの
を製品として使用する場合には、端部を美麗にするため
に、側壁ＲＥ、ＬＥを設けて、側壁ＲＥ、ＬＥの内側の
３、４として示した部分に発泡スチロールや発泡ウレタ
ン等の発泡プラスチック、あるいは発泡モルタルや木材
等の従来公知の断熱材を充填してもよい。側壁ＲＥ、Ｌ
Ｅとしては、外壁・内壁と同じ金属板を曲げ加工するこ
とにより形成したり、別体の金属板や樹脂板を用いて形
成することができる。

【００１６】図２には、真空断熱層１の一部切り欠き斜
視図を示した。図中１６は天板であり、その他の符号は
図１と同じ意味である。すなわち真空断熱層１は、対向
する金属板部１１、１２との間に、小室区画構造体１５
が装填され、樹脂板部１３、天板１６および図示しない
樹脂板部（１４）と底板によって密封状態に形成されて
いる。この図例の小室区画構造体１５は、六角柱（蜂の
巣）状に区画された多数の小室によって形成されている
いわゆるハニカム材である。ハニカム材の小室の向き
は、図のように積層断熱パネルの厚み方向にすると、強
度向上効果が発揮されるが、外壁と内壁の間の断熱効果
を高めるために小室の向きを断熱パネルの上下方向に一
致させてもよい。

【００１７】小室区画構造体１５としては、ハニカム状
に限られず、図３（ａ）のような網目状（例えばペーパ
ーハニカムはきっちりとした六角形状にはならず、この
ような形状になる）、（ｂ）のような格子状、（ｃ）の
ような菱形状、（ｄ）のようなコルゲート状等が利用で
きる。また、単に桁状の仕切を採用して、長方形の小室
に区画したような構造体を利用することもできる。小室
区画構造体の素材は、紙、木、竹等の植物材料や樹脂と
いった熱伝導度の低いものが好ましいが、アルミニウム
等の金属製でもよい。真空引き操作を容易にするため
に、小室同士を隔てる壁に連通孔が形成されていること
が好ましい。これらの小室区画構造体は、エポキシ系接
着剤等の接着剤で、金属板部や樹脂板部に接着される。

【００１８】天板１６や底板も樹脂板部１３と同様に樹
脂板を用いることが好ましい。樹脂板の構成材料として
は、真空容器の真空状態を長期間維持するためにガスバ
リア性のある樹脂が好ましい。ガスバリア性の樹脂とし
ては、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコ
ール共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｃ）系共重合体、ポリエステル、ナイロン、セロハン等
が挙げられるが、複数の素材を積層した樹脂板（フィル
ム）を用いることが、ガスバリア性、強度・剛性、耐水
性等の種々の特性を向上させることができるため好まし
い。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）や、ポリプロピレンにアルミ蒸着したものやアルミ
箔と、ＥＶＡやＰＶＤＣ（コーティングも含む）等を組
み合わせたフィルム状物を用いることができる。本発明
の断熱パネルは、真空断熱層に小室区画構造体が装填さ
れているので、柔軟なフィルムを使用しても真空引きに
よって真空容器の形状が変形することはない。また、不
飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の
熱可塑性樹脂を厚みのある樹脂板状に成形した後、ガス
バリア性フィルムを樹脂板にラミネートしたり、ガスバ
リア性樹脂をコーティングして使用することもできる。

【００１９】真空断熱層、剛性パネル層において用いら
れる金属板としては、鋼板、アルミ板等の汎用金属板が
好ましく利用できるが、特に種類や厚み等は限定されな
い。また、金属板には公知の表面処理が施されていても
よい。

【００２０】次に、本発明の積層断熱パネルを製品の構
成部材として使用した状態を説明する。図４には、２つ
の積層断熱パネルＰ₁ 、Ｐ₂ が連結された状態の断面説
明図を示した。図４の積層断熱パネルは、１つの剛性パ
ネル層２ａと１つの真空断熱層１が積層された２層構造
となっている。また各パネルＰ₁ 、Ｐ₂ は、その端部が
４５°に切断されており、真空断熱層１は切断端面が樹
脂板部１３、１４によって密封されて構成されている。
２つのパネルＰ₁ 、Ｐ₂ は、それぞれの剛性パネル層２
ａが外壁側に位置するように切断端部同士を接触させた
状態で、Ｌ型金具５１およびビス５２、５２によって連
結固定されている。パネルを連結するに当たっては、ビ
ス止めの前に接着剤やシーリング材を切断端面に塗布し
ておいてもよい。

【００２１】図１に示したような３層構造の断熱パネル
であれば、内壁側にも剛性パネル層側が存在しているの
で、内壁側においても連結具を装着することができる。
なお、積層断熱パネル端部を４５°に切断するに当た
り、真空断熱層を、図１のような断面長方形状ではな
く、図５に示すように、予め断面台形状に形成しておい
てもよい。図５の中の符号は、図１と同じ意味である。

【００２２】本発明の積層断熱パネルの製造方法として
は、特に限定されない。例えば、真空断熱層は、２枚の
金属板の間に小室区画構造体を接着剤で固定し、さらに
３枚の側板として樹脂板を接着し、真空引きして、４枚
目の側板である樹脂板を接着することにより密封シール
して得ることができる。密封シールの際には、いずれか
の側板の樹脂板の一部から真空引きして、その部分を密
封してもよい。真空断熱層が得られたら、さらに、小室
区画構造体を介して剛性金属板を接着し、剛性パネル層
を積層することにより、積層断熱パネルが得られる。積
層を先に行い、最後に真空引きしてもよい。

【００２３】これまで説明したように、本発明の積層断
熱パネルは、剛性パネル層と真空断熱層が積層されて構
成されているので、剛性パネル層側において穿孔を伴う
ような連結作業を行っても、真空断熱層に穿孔されない
限り真空状態が維持される。従って、例えば、冷蔵庫な
どの製品の扉、側板、背板、天板、底板等の構成部材を
本発明の積層断熱パネルを用いて製造することにより、
構成部材をコンパクトにまとめて輸送でき、また、ビス
止め等の簡単な連結作業で冷蔵庫に組み立てることがで
きる。

【００２４】このような本発明の積層断熱パネルは、冷
蔵庫に限られず、以下のような製品、分野にも適用する
ことができる。１．冷凍庫、保冷庫、温蔵庫、熱風乾燥機等の低温維持
もしくは高温維持のために用いられる製品の構成部材２．保冷倉庫等の建築構造物の構成部材、３．保冷車、保冷用コンテナ等の構成部材４．一般住宅や大型建造物の壁、屋根等の外装材や天
井、床、扉等の内装材用構成部材５．屋根取付け型ソーラー発電機用構成部材および屋根
材

【００２５】

【実施例】以下、実施例で本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例によって限定されるものではなく、本
発明の技術思想に反しない設計変更はすべて本願発明の
技術範囲に含まれる。

【００２６】実施例１本発明の積層断熱パネルとして、図１に示した３層構造
のものを製造した。まず、真空断熱層は、２枚の厚さ
０．３ｍｍの冷延鋼板、連通孔を有する紙製ペーパーハ
ニカム材、ポリエチレンテレフタレート／アルミ箔／エ
チレン・ビニルアルコール共重合体が積層されているラ
ミネートフィルムから形成した。剛性パネル層は、厚さ
０．４５ｍｍのプレコート鋼板と、ペーパーハニカム材
とから構成した。断熱パネル端部には、発泡ポリウレタ
ンを充填した。これらの部材はそれぞれ脱泡混練機で脱
泡した耐熱性エポキシ樹脂を用いて、熱プレス機で加熱
・加圧しながら接着した。

【００２７】得られた断熱パネルを用いて、図４に示し
たように、先端４５°に切断したパネルを次々連結し
て、冷蔵庫箱体を製造した。扉については、ヒンジを直
接ビス止めすることにより簡単に取り付けることができ
た。

【００２８】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載された積層断熱
パネルは、ビス止め等の連結作業は剛性パネル層におい
て行うことができ、真空断熱層の真空状態が破壊される
ことがないので、断熱パネル同士や、断熱パネルと他の
部材を自在に連結することができる。

【００２９】また、請求項２に記載された発明によれ
ば、ヒートブリッジを、樹脂板部で阻害することができ
るため、断熱性能が向上する。さらに、請求項３に記載
された発明によれば、真空容器自体の強度を上げること
ができ、また請求項４に記載された発明によれば、剛性
パネル層および耐熱パネルの強度、特にこれらの撓み強
度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層断熱パネルの断面説明図である。

【図２】真空断熱層の一部切り欠き斜視説明図である。

【図３】小室区画構造体の平面説明図である。

【図４】本発明の積層断熱パネルの連結状態を示す断面
説明図である。

【図５】本発明の積層断熱パネルの他の例を示す断面説
明図である。

【符号の説明】

Ｐ積層断熱パネル１真空断熱層２ａ剛性パネル層２ｂ剛性パネル層１０真空容器１１、１２金属板部１３、１４樹脂板部１５小室区画構造体１６天板２１、２２金属板２３、２４小室区画構造体５１Ｌ型金具

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２５Ｄ 23/06 Ｆ２５Ｄ 23/06 Ｘ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２以上の層が積層された断熱パネルであ
って、真空容器からなる真空断熱層と、連結具によって
連結可能に構成された剛性パネル層とが積層されている
ことを特徴とする積層断熱パネル。
【請求項２】真空断熱層の真空容器が金属板部と樹脂
板部とで形成されている請求項１に記載の積層断熱パネ
ル。
【請求項３】真空断熱層の真空容器内に小室区画構造
体が装填されている請求項１または２に記載の積層断熱
パネル。
【請求項４】剛性パネル層に小室区画構造体が装填さ
れている請求項１〜３のいずれかに記載の積層断熱パネ
ル。