JP4969401B2

JP4969401B2 - 断熱パネル

Info

Publication number: JP4969401B2
Application number: JP2007274641A
Authority: JP
Inventors: 彦千松井
Original assignee: Nikkei Panel System Co Ltd
Current assignee: Nikkei Panel System Co Ltd
Priority date: 2007-10-23
Filing date: 2007-10-23
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-10-23
Also published as: JP2009101561A

Description

この発明は、断熱パネルに関するもので、更に詳細には、一対の表面板と、両表面板の辺部間に装着される枠材とで形成される空間内に、例えば発泡ウレタンフォーム等の発泡断熱材を注入・充填してなる断熱パネルに関するものである。

従来、この種の断熱パネルの製造方法においては、枠材に設けられた注入用孔から枠材の空間内に注入される発泡断熱材が発泡して注入用孔から外部への露出を防止するために、注入用孔を閉塞する可撓性を有する膜材を、枠材の空間側に設けると共に、この膜材の下部のみが枠材に接着して設け、空間内に発泡断熱材が発泡・充填された際に、膜材によって孔を閉塞することにより、発泡断熱材の外部への露呈を防止する断熱パネルの製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１２６３号公報（特許請求の範囲、図４）

しかしながら、上記従来の断熱パネルの製造方法においては、発泡断熱材の充填時に発泡断熱材によって膜材を枠材側に確実に押圧することができない場合があり、注入用孔から発泡断熱材が外部へ露出するというおそれがあった。特に、パネル同士を接合するために凹条部を設けた枠材を有する断熱パネルにおいては、膜材によって注入用孔を閉塞できない不都合があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、発泡断熱材の充填に伴い膜材を確実に押圧して枠材に形成された注入用孔を閉塞する断熱パネルを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、一対の表面板と、上記両表面板の辺部間に装着される枠材と、上記両表面板と枠材とで形成される空間内に、上記枠材に設けられた注入用孔を介して挿入されるノズルにより注入・充填される発泡断熱材とからなる断熱パネルであって、上記注入用孔を閉塞すべく可撓性を有する薄い膜材を上記枠材の空間側に設けると共に、膜材の下部を枠材に接着して設け、かつ、上記膜材の上端に下方に向かって折り曲げられた折曲片を設けてなり、上記ノズルにより上記膜材を空間側に変位して発泡断熱材が上記空間内に注入され発泡充填された際に、発泡断熱材が上記折曲片を押圧して上記膜材が上記注入用孔を閉塞する、ことを特徴とする。

この場合、上記折曲片は、上端が下方に向かって折り曲げられていれば、任意でよいが、折曲片を複数回折曲して形成する方が好ましい（請求項２）。

（１）請求項１記載の発明によれば、空間内に発泡断熱材が注入され発泡充填された際に、発泡断熱材がその膨張時に折曲片に接触してこの折曲片を確実に押圧する。これにより膜材が注入用孔を確実に閉塞することができるので、発泡断熱材の外部への露呈を防止することができると共に、パネルの美観の向上を図ることができる。

（２）請求項２記載の発明によれば、膜材の折曲片を複数回折曲して形成することで、折曲片と発泡断熱材との接触面積を広くすることができるので、上記（１）に加えて更に、膜材を枠材側へ確実に変位させて注入用孔を閉塞することができる。この場合、１つの折曲部が発泡断熱材の膨張による押圧で伸びきったとしても、残りの折曲部により押圧を受けることができる。

以下に、この発明に係る断熱パネルの最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明に係る断熱パネルの平積み状態の一例を示す概略断面図、図２は、図１の要部拡大断面図、図３は、この発明に係る断熱パネルの一例を示す斜視図、図４は、図３のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図（ａ）及び（ａ）のII矢視図（ｂ）、図５は、断熱パネルの要部拡大断面図である。

上記断熱パネルＰは、図３ないし図６に示すように、一対の鋼板製の表面板１０と、両表面板１０の辺部間に装着されるプラスチック製例えば塩化ビニル製の直状枠材２０及びコーナー枠材２１と、両表面板１０と枠材２０，２１とで形成される空間３０内に注入・充填される発泡断熱材４０とで主に構成されている。

この場合、上記表面板１０の辺部に折曲された折片１１が、直状枠材２０及びコーナー枠材２１の上下端部にそれぞれ設けられた嵌合溝２２内に僅かな隙間をおいて嵌挿されて表面板１０と枠材２０，２１とが固定されている。

また、直状枠材２０の側面には、断熱パネルＰ同士を接合するために設けられる凹条部又は凸条部（図面では凹条部２３を示す）が設けられている。この凹条部２３は、開口側が拡開するテーパ状に形成されている。なお、凸条部を設ける場合は、先端が狭小なテーパ状に形成される。

上記のように構成される直状枠材２０の中間部における凹条部２３の底部２４には、不活性ガス例えば窒素（Ｎ_２）ガス及び発泡断熱材４０の注入用孔２５が設けられている。また、直状枠材２０の空間３０側すなわち内方側には、注入用孔２５を閉塞すべく可撓性を有する薄い膜材５０が配設されている。

なお、この実施形態では、上記注入用孔２５を、図１及び図２に示すように、対向する両方の直状枠材２０に設けた場合について説明してあるが、必ずしも両方の直状枠材２０に設ける必要はなく、少なくとも一方の直状枠材２０に設けられていればよい。

上記膜材５０は、図４及び図５に示すように、注入用孔２５及びその周辺を覆う長さのピース状の例えば紙製材料にて形成されており、直状枠材２０の凹条部２３の内面側に沿って断面略コ字状に形成される基部５１と、この基部５１の一辺すなわち下方に位置する辺から直状枠材２０に沿って延在する下部５２と、基部５１の他辺すなわち上方に位置する辺から断熱パネルＰの空間３０側に向かって複数回（この場合３回）折曲される折曲片５３とで形成されている。

このように形成される膜材５０は、下部５２のみが例えば接着剤５４によって直状枠材２０に接着され、基部５１及び折曲片５３が自由に変位し得るようになっており、上記空間３０内に不活性ガスであるＮ_２ガスを注入する場合や発泡断熱材４０を注入する場合に、注入用孔２５を介して断熱パネルＰの空間３０内に、Ｎ_２ガス供給用ノズル６０又は発泡断熱材供給用ノズル７０が挿入されると、膜材５０は、図４（ａ）の二点鎖線及び図６（ａ）に示すように、空間３０の内方側に変位してＮ_２ガス又は発泡断熱材４０の注入を可能にする。そして、発泡断熱材４０が注入されて発泡・充填された際に、図６（ｂ）に示すように、発泡断熱材４０は下部から充填されるので、膜材５０の基部５１及び折曲片５３は発泡断熱材４０によって下方側及び内方側から押されて枠材側へ変位し注入用孔２５を閉塞する（図６（ｃ）参照）。これにより、発泡断熱材４０の外部への露呈が防止される。なお、この場合、膜材５０に折曲片５３を設けることにより、充填された発泡断熱材４０が膨張する際に折曲片５３と接触し、これを枠材２０側に押圧するので、膜材５０を枠材側へ確実に変位させることができる。

また、コーナー枠材２１の側面には、直状枠材２０に設けられた凹条部又は凸条部に連なる凹条部又は凸条部（図面では凹条部２３Ａを示す）が設けられている。この凹条部２３Ａも直状枠材２０の凹条部２３と同様に開口側が拡開するテーパ状に形成されている。また、各コーナー枠材２１には、ガス抜き孔２６が設けられている。このようにコーナー枠材２１にガス抜き孔２６を設けることによって、断熱パネルＰの空間３０内に注入されるＮ_２ガスを空間３０内に満遍なく均一に供給して空間３０内をＮ_２ガスで置換した後、置換に供されたＮ_２ガスをガス抜き孔２６から外部に排出することができると共に、発泡断熱材４０を空間３０内に注入した際に発生するガスを外部へ排出することができる。したがって、パネル内圧による表面板１０の膨れや外れを防止することができる。

一方、上記発泡断熱材４０は、例えば水を有するポリオール系原液と、ポリイソシアネート系原液と、発泡剤として炭素数５の飽和系炭化水素例えばシクロペンタンとの混合組成物にて形成されている。このように形成される発泡断熱材４０は、図示しないミキシング装置に接続する発泡断熱材供給用ノズル７０から断熱パネルＰの空間３０内に注入・充填される。

なお、ポリオール系原液は、ポリオール（多価アルコール），整泡剤，難燃剤及び他助剤等を混合・調製したものである。このうち、ポリオールはポリウレタンフォームの性質に最も大きな影響を及ぼす原料である。また、整泡剤は気泡を均一あるいは安定させるもので例えばシリコン系界面活性剤にて形成される。触媒はポリウレタンフォームの生成時の諸反応を促進し、樹脂化と発泡のバランスをとりながら目的にあったフォームを生成するために使用される助剤で、例えば第３級アミン，有機錫化合物あるいは有機酸の金属塩等が使用される。また、難燃剤はフォームを難燃化するためのもので、添加型の難燃剤としてリン酸エステル，ハロゲン化リン酸エステルが使用され、更に難燃性を高めるために水酸化アルミニウム等の無機化合物が併用される。その他必要に応じて使用される他助剤には、例えば架橋剤，着色剤，充填剤，安定剤あるいは可塑剤等が使用される。

また、発泡剤は成形時のガス源となるもので、代替フロンであるシクロペンタンと水を有する。このシクロペンタンと、水とイソシアネートが反応して生成される炭酸ガス（ＣＯ2）との比を適宜選択することにより、発泡圧を調整することができる。

一方、ポリイソシアネート系原液は、ポリイソシアネートと界面活性剤等他助剤とを混合・調製したものである。

次に、上記断熱パネルを製造する手順の一例を、図１、図２、図４、図６、図７及び図８に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、図１、図２及び図４に示すように、膜材５０を直状枠材２０の空間３０側の注入用孔２５を閉塞する位置に配置し、膜材５０の下部５２を枠材２０に予め接着しておく。

次に、図１に示すように、一対の表面板１０の辺部間に直状枠材２０及びコーナー枠材２１を装着した仮組パネルＰ０を、下ベース盤８０と上ベース盤８１との間に、塩化ビニルを被覆したアルミニウム製の定盤８２（以下に平盤８２という）及びアルミニウム製のスペーサ８３を介して多段に平積みし、下ベース盤８０と上ベース盤８１に突設されたフランジ８４，８５を連結ボルト８６とナット８７によって固定する（ステップ８−１）。なお、平盤８２の表面に塩化ビニルを被覆した理由は、仮組パネルＰ０との接触によって傷が付くのを防止するためである。このようにして仮組パネルＰ０を平積みした後、多段に平積みされた仮組パネルＰ０を処理室１００内に搬入する。この処理室１００内の処理温度雰囲気は約３５℃に設定される。この際、製造する断熱パネルＰの厚さ寸法に合わせてスペーサ８３の高さ寸法を適宜変更する。この場合、平盤８２を仮組パネルＰ０の表面板１０よりも大きくすると共に、各平盤８２間に配置されるスペーサ８３の高さを仮組パネルＰ０の厚さより若干高くして、その差分の隙間Ｓが設けられている。この場合、隙間Ｓは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定する方がよい。なお、ここでは、下ベース盤８０と上ベース盤８１とを連結ボルト８６とナット８７によって固定しているが、上ベース盤８１によって最上段の仮組パネルＰ０を押さえない状態で複数の仮組パネルＰ０を平積みするようにしてもよい。

次に、平積みされた仮組パネルＰ０を図示しない移動機構によって水平移動して注入用孔２５とＮ_２ガス供給ノズル６０とを位置調整する（ステップ８−２）。この際、Ｎ_２ガス供給ノズル６０を垂直方向のみに移動してＮ_２ガス供給ノズル６０と注入用孔２５とを位置合せすることができる。そして、図７（ａ）に示すように、注入用孔２５にＮ_２ガス供給ノズル６０を挿入し、仮組パネルＰ０の空間３０内にＮ_２ガスを注入し、空間３０内をＮ_２ガスで置換する（ステップ８−３）。なお、このときのＮ_２ガスの供給量は１０００Ｌ／ｍｉｎ以上である。そして、置換に供されたＮ_２ガスはパネルコーナー部すなわちコーナー枠材２１に設けられたガス抜き孔２６を介して外部に排出される。これにより、パネル内圧による表面板１０の膨れや外れが防止される。なお、この際、最上段の仮組パネルＰ０の上部を押さえない場合では、最上段の仮組パネルＰ０の空間３０内にはＮ_２ガスを注入せず、後述する発泡断熱材４０の注入直前に手動によってＮ_２ガスを注入する。なお、この仮組パネルＰ０の押さえは、発泡断熱材４０の注入工程を行う場所に仮組パネルＰ０を移動させる際にエアバックによって行う。

次に、平積みされ、Ｎ_２ガスで置換された仮組パネルＰ０を移動機構（図示せず）によって水平移動して注入用孔２５と発泡断熱材供給ノズル７０とを位置調整する（ステップ８−４）。この際、発泡断熱材供給ノズル７０を垂直方向のみに移動して発泡断熱材供給ノズル７０と注入用孔２５とを位置合せすることができる。そして、図７（ｂ）に示すように、注入用孔に発泡断熱材供給ノズル７０を挿入し、仮組パネルＰ０の空間３０内に、発泡断熱材４０｛具体的には、上記水を有するポリオール系原液、ポリイソシアネート系原液及び発泡剤としてのシクロペンタンの混合組成物｝を注入し、発泡・充填する（ステップ８−５）。この際、上述したように、発泡断熱材４０は下部から充填されるので、膜材５０の基部５１及び折曲片５３は発泡断熱材４０によって下方側及び内方側から押されて枠材側へ変位し注入用孔２５を閉塞する（図６参照）。これにより、発泡断熱材４０の外部への露呈が防止される。この発泡断熱材４０の注入工程において発生するガスは、ガス抜き孔２６から外部に排出される。これにより、パネル内圧による表面板１０の膨れや外れが防止される。

上記発泡断熱材４０の注入工程の際、上記ポリオール系原液と、ポリイソシアネート系原液と、シクロペンタンは、それぞれ計量されて所定の割合例えばシクロペンタン：ポリオール系原液：ポリイソシアネート系原液は、例えば５．５：７５：１００の割合で配合された後、所定の圧力に調整されてミキシング装置へ供給され、ミキシング装置で所定の割合に攪拌・混合された後、その混合組成物は発泡断熱材供給ノズル７０から適宜間隔をおいて配置された一対の表面板１０間に注入されて発泡し、その後硬化して断熱材（フォーム）が成形される。なお、混合組成物の注入時の処理温度雰囲気（処理室１００内の室温）を発泡温度（例えば３５℃）に設定しておく方が好ましい。

なお、異なる寸法の断熱パネルＰすなわち仮組パネルＰ０の高さ寸法に応じて最適な量の発泡断熱材４０を注入する必要があるので、予め設定された断熱パネルＰの寸法すなわち仮組パネルＰ０の高さ寸法とパネル温度の情報を記憶した制御手段例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）からの制御信号に基づいて発泡断熱材供給ノズル７０から所定量の発泡断熱材４０を空間３０内に注入する。あるいは、仮組パネルＰ０を仮組するときに、例えば仮組パネルＰ０を平積みする各平盤８２あるいは直状枠材２０に断熱パネルＰの寸法（仮組パネルＰ０の高さ寸法）に応じた情報を記憶した記号例えばバーコードを設け、発泡断熱材４０を注入する前に、温度センサによってパネル温度を検出すると共に、上記バーコードの情報を読み取り、その検出信号をＣＰＵに伝達に伝達し、ＣＰＵにおいて、この検出信号と予め記憶された情報とを比較して、その制御信号を発泡機（図示せず）に送り、発泡断熱材供給ノズル７０から所定量の発泡断熱材４０を空間３０内に注入する。

上述のようにして仮組パネルＰ０の空間３０内に発泡断熱材４０を注入し、発泡・充填した後、約２〜５分間待機させる（ステップ８−６）。この待機中において、パネル内への発泡断熱材４０の発泡・充填後に生じるシクロペンタンのパネル外への漏出が、注入工程が行われる場所のみに存在することになる。そのため、注入工程が行われる場所に、図示しない排気設備，静電気除去設備及び可燃性気体検出設備等の各種安全設備を備えることで、パネル製造設備全体の高い安全性を保つことができる。そして、発泡・充填した後、約２〜５分間待機させて安全を確認した後、作製された断熱パネルＰを所定の場所に搬出する。

なお、上記実施形態では、発泡断熱材にノンフロン（シクロペンタン）を用いた場合について説明したが、通常のフロン系発泡断熱材でも適用可能である。

また、上記実施形態では、仮組パネルＰ０間にスペーサ８３を用いているが、枠材２０，２１及び表面板１０の配置はこれに限定されるものではなく、スペーサを用いなくてもよい。

また、上記実施形態では、平面状の断熱パネルについて説明したが、平面状パネル以外の他の形状、例えば隅部用のＬ字型の断熱パネルにも適用できる。

この発明に係る断熱パネルの平積み状態の一例を示す概略断面図である。図１の要部拡大断面図である。この発明に係る断熱パネルの一例を示す斜視図である。図３のＩ−Ｉ線に沿う拡大断面図（ａ）及び（ａ）のII矢視図（ｂ）である。断熱パネルの要部拡大断面図である。断熱パネルの製造方法における膜材の変位状態を示す断面図（ａ）ないし（ｃ）である。断熱パネルの製造工程における不活性ガスの置換状態を示す概略平面断面図（ａ）及び発泡断熱材の注入状態を示す概略平面断面図（ｂ）である。断熱パネルの製造工程を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｐ断熱パネル
１０表面板
２０直状枠材（枠材）
２１コーナー枠材（枠材）
２５注入用孔
３０空間
４０発泡断熱材
５０膜材
５２下部
５３折曲片
７０ノズル

Claims

一対の表面板と、上記両表面板の辺部間に装着される枠材と、上記両表面板と枠材とで形成される空間内に、上記枠材に設けられた注入用孔を介して挿入されるノズルにより注入・充填される発泡断熱材とからなる断熱パネルであって、
上記注入用孔を閉塞すべく可撓性を有する薄い膜材を上記枠材の空間側に設けると共に、膜材の下部を枠材に接着して設け、かつ、上記膜材の上端に下方に向かって折り曲げられた折曲片を設けてなり、
上記ノズルにより上記膜材を空間側に変位して発泡断熱材が上記空間内に注入され発泡充填された際に、発泡断熱材が上記折曲片を押圧して上記膜材が上記注入用孔を閉塞する、ことを特徴とする断熱パネル。
上記折曲片を複数回折曲して形成してなることを特徴とする請求項1記載の断熱パネル。