JPH0611287Y2 - 断熱パネル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【考案の目的】

（産業上の利用分野） 本考案は、断熱雨戸や建築物の外装材として利用される
サンドイッチ系の断熱パネルに関するものである。 （従来の技術） 上記のような断熱パネルには、その表裏を金属板からな
る面材で構成し、その間に発泡ウレタン等の断熱材を介
在させたサンドイッチ構造のものがある。 （考案が解決しようとする課題） ところが、上記のような構造の断熱パネルにおいては、
その断熱性に優れた特性の故に、表面に日射を受ける
と、当該パネルの中央部が日射側に反る現象がある。 すなわち、従来の断熱パネル１００は、第６図（ａ）に
示すように、金属板からなる表側の面材１０１と裏側の
面材１０２と前記表裏２枚の面材１０１，１０２の間に
介在する発泡ウレタン等からなる断熱材１０３とから構
成されたサンドイッチ構造となっている。 このような構成の断熱パネル１００が、例えば表側の面
材１０１に、第６図（ｂ）に示すように、矢印Ａの方向
から日射を受けると、表側の面材１０１と裏側の面材１
０２との間に介在する断熱材１０３の作用によって、表
側の面材１０１の温度が上昇してもその熱が裏側の面材
１０２に伝わらないため、前記表側の面材１０１と裏側
の面材１０２との間に大きな温度差が生じ、熱膨張の差
によって、当該パネル１００の中央部が表側の面材１０
１（温度上昇側）の方向に大きく反るという問題点があ
る。 これは、外観上の問題であるばかりか、当該断熱パネル
１００を雨戸等に適用した場合には、建付け状態に影響
を及ぼし、開閉に支障が生じたり、雨戸が枠内や戸袋内
に納まらなくなるという問題をも引き起こし、この種の
断熱パネルの課題となっていた。 （考案の目的） 本考案は、従来の断熱パネルの上記課題を解決するため
になされたものであって、その目的とするところは、強
い日射を受け、表面温度が上昇してもほとんど反りが発
生せず、しかも本来の断熱保温効果を損わない断熱パネ
ルを提供することにある。

【考案の構成】

（課題を解決するための手段） 本考案に係る断熱パネルは、表裏２枚の面材と前記２枚
の面材の間に介在する断熱材を備えた断熱パネルにおい
て、前記断熱材に表裏２枚の面材の間で当該断熱材を貫
通する空洞部を設け、前記空洞部内の温度上昇側表面材
に、形状記憶合金部材を備え当該形状記憶合金部材の感
熱作動によって温度上昇時に前記裏の面材に接触する熱
伝導体を取付けた構成としたものであり、このような断
熱パネルの構成を上記課題を解決するための手段とした
ことを特徴としている。 （作用） 本考案に係る断熱パネルには、形状記憶合金からなる部
材の感熱作動によって、温度上昇時にのみ表裏２枚の面
材の間を接続して熱を伝える仕組みの熱伝導体が前記２
枚の面材のうちの温度上昇側の面材に取付けられてい
る。 したがって、当該断熱パネルの表面に日射を受け、温度
上昇側の面材の温度が上昇して、前記面材に取付けられ
た熱伝導体の形状記憶合金部材が所定の温度に達する
と、その形状記憶作用によって前記熱伝導体が表裏２枚
の面材の間を熱的に接続するようになり、温度上昇側面
材の熱が熱伝導体を介して他方の面材に伝えられるた
め、前記表裏２枚の面材の温度差が小さくなる。 一方、特に冬期の夜間など、断熱パネルが日射を受けず
に低温状態にあるときには、前記熱伝導体が表裏２枚の
面材の間の接続を断っているので、断熱パネル本来の断
熱保温性が保持される。 （実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づき具体的に説明す
る。 第１図（ａ）および（ｂ）は、本考案に係る断熱パネル
の一実施例を示すものであり、第１図（ａ）において、
断熱パネル１は、金属板からなる表側（温度上昇側）の
面材２と裏側の面材３と前記表裏２枚の面材の間に介在
する断熱材４とを備え、前記断熱材４には、複数個の空
洞部４ａが概略等間隔に設けられており、当該空洞部４
ａの中には、後述する熱伝導体５が温度上昇側となる表
側の面材２に取付けられている。 この熱伝導体５は、第２図（ａ）および（ｂ）に示す構
造のもので、伸ばされた状態に形状記憶され、一端を表
側の面材２にろう接された形状記憶合金（Ａｓ点：４０
℃）ばね６，前記形状記憶合金ばね６の内部で同じく表
側の面材２に一端をろう接されたバイアススプリング
７，表側の面材２に取付けられ、前記形状記憶合金ばね
６およびバイアススプリング７を収容して、これらの作
動を案内する円筒８、さらに前記形状記憶合金ばね６お
よびバイアススプリング７の他端にろう接され、形状記
憶合金の感熱作動時に裏側の面材３に接触する金属製の
接触板９から構成されている。 上記構造の熱伝導体５は、夜間や日射を受けない低温時
に、形状記憶合金ばね６は軟かく変形されやすいので、
バイアススプリング７の引張力によって締められてお
り、第２図（ａ）に示すように、接触板９が表側面材２
の側に引き寄せられ、裏側面材３との接触が断たれた状
態となっているため、前記表側の面材２と裏側の面材３
との間の熱移動は断熱材４を介して生ずるものとなり、
当該パネル１は、断熱パネル本来の断熱保温性を発揮す
る。 次に、当該断熱パネル１が表側の面材２に、第１図
（ｂ）に示すように、矢印Ａの方向から日射を受け、面
材２の温度が上昇して、前記面材２にその一端をろう接
された形状記憶合金ばね６の温度がそのＡｓ点である４
０℃を超えると、形状記憶合金ばね６は、その形状記憶
効果によりバイアススプリング７の引張力に打ち勝っ
て、記憶させた伸ばされた状態に戻ろうとするため、当
該形状記憶合金ばね６の他端にろう接された接触板９が
裏側の面材３に接触する。そうすると、前記表側の面材
２の熱は、形状記憶合金ばね６およびバイアススプリン
グ７を経て裏側の面材３に伝えられ、表側の面材２と裏
側の面材３との間の温度差がなくなり、前記両面材間の
熱膨張差が平均化されて、断熱パネル１の変形が大幅に
軽減される。 そして、日射が弱まり、当該断熱パネル１の温度が低下
して、前記形状記憶合金ばね６の温度がＭｓ点（約３０
℃）以下になると、当該形状記憶合金ばねは、軟化し、
変形されやすくなるので、バイアススプリング７の引張
力によって縮められ、第２図（ａ）の状態に戻るため、
熱の移動はなくなり、断熱パネル１は、再び本来の断熱
保温機能を発揮するようになる。 なお、上記実施例では、Ａｓ点が４０℃の形状記憶合金
ばね６を使用した場合を示したが、本考案に係る断熱パ
ネル１の熱伝導体５の作動温度は、必ずしも上記温度の
みに限定される訳ではなく、断熱パネル１の材質や形状
等に応じた作動温度の調整が可能であることは言うまで
もない。 また、上記実施例で使用した熱伝導体５についても、上
記構造のみに限定される訳ではなく、種々の構造のもの
を適用し得る。以下にそのいくつかを例示する。 第３図（ａ）および（ｂ）に示す熱伝導体５は、第２図
（ａ），（ｂ）に示したものと同様に円筒８および接触
板９を備え、前記円筒８の内側には、高温では第３図
（ｂ）に示す伸ばされた状態に、低温では第３図（ａ）
に示す縮められた状態にそれぞれ形状記憶された二方向
性形状記憶合金ばね１０が収容され、一端は、表側の面
材２に、他端は接触板９にそれぞれ固定されている。こ
の固定は、溶接，ろう接（はんだ付け），リベット止
め、かしめ等によって行うことができる。 したがって、この熱伝導体５は、バイアススプリングを
使用することなく、断熱が特に必要な低温時には第３図
（ａ）の状態となって、断熱パネルとしての断熱保温性
を確保し、日射等によって表側の面材２の温度が上昇し
て当該パネルの熱変形が懸念される時には第３図（ｂ）
の状態となって、裏側の面材３に熱を伝え、表側の面材
２および裏側の面材３の温度を平均化して当該断熱パネ
ルの変形を防止することができる。 そして、低温になると再び第３図（ａ）の状態に戻り断
熱性，保温性を発揮する。 第４図（ａ）および（ｂ）に示す熱伝導体５は、表側の
面材２に取付け部１１ａにおいて固定され、前記取付け
部１１ａに相対する側に接触突起１１ｂを備えると共に
常時円形状態となるような弾性を付与されたバイアス兼
用弾性金属からなる円形の板ばね１１と、前記円形板ば
ね１１の上下内周面にその両端を固定された形状記憶合
金ばね１２とから構成されている。前記形状記憶合金ば
ね１２は、第４図（ｂ）に示す縮められた状態に形状記
憶されており、高温時には引張ばねとして働くようにな
っている。 このような構造の熱伝導体５は、低温時においては、前
記板ばね１１が柔軟な形状記憶合金ばね１２を引き伸ば
して円形形状を保ち、第４図（ａ）に示す状態となっ
て、断熱パネルの断熱保温性を保持する一方、表側の面
材２が高温になると、前記形状記憶合金ばね１２がその
感熱作動によって収縮すると共に板ばね１１が偏平化
し、当該板ばね１１の接触突起１１ｂが裏側の面材３に
接触するため、表側の面材２の熱が裏側の面材３に伝え
られ、両面材の温度が平均化されることによって断熱パ
ネルの熱変形を防止するようになっている。 なお、第４図（ａ）および（ｂ）において、板ばね１１
を第４図（ｂ）に示す偏平状態に形状記憶させた形状記
憶合金板ばねとし、ばね１２をバイアススプリングとし
て働く圧縮ばねとしても上記と同様の作動をさせること
ができる。 第５図（ａ）および（ｂ）に示す熱伝導体５は、表側の
面材２に固定され、高温時には第５図（ｂ）に示す閉じ
た状態に、低温時には第５図（ａ）に示す開いた状態に
それぞれ形状記憶された二方向性形状記憶合金板ばね１
３と、裏側の面材３に固定された金属板１４とから構成
されている。さらに、二方向性形状記憶合金製の板ばね
１３のアーム１３ａ，１３ａの先端には、前記金属板１
４との接触による熱伝導を確実にするための接触端部１
３ｂ，１３ｂを設けている。 このような構造の熱伝導体５は、低温時には、前記板ば
ね１３のアーム１３ａ，１３ａが開き、第５図（ａ）に
示す状態となって断熱パネルとしての断熱保温性を確保
している。 そして、表側の面材２が日射等によって高温になると、
前記形状記憶合金板ばね１３のアーム１３ａ，１３ａが
閉じ、その接触端部１３ｂ，１３ｂにおいて裏側の面材
３に固定された金属板１４に接触することによって、表
側の面材２の熱が裏側の面材３に伝えられ、前記両面材
間の温度差を解消して、パネルの変形を防止することが
できる。 当該パネルの温度が低下した時には、前記二方向性形状
記憶合金１３のアーム１３ａ，１３ａは再び開き、第５
図（ａ）に示すように金属板１４との接触が断たれるた
め、断熱保温性を保持するようになる。 なお、第５図（ａ）および（ｂ）において、ばね１３を
第５図（ｂ）に示すアーム１３ａ，１３ａが閉じた状態
に形状記憶させた一方向性の形状記憶合金からなるもの
とし、前記アーム１３ａ，１３ａの間にバイアススプリ
ングとして圧縮ばねを固定した構成としても、前記熱伝
導体５と同様の作動をさせることが可能である。 また、ばね１３を第５図（ａ）に示すようなアーム１３
ａ，１３ａが開く方向に付勢した通常の板ばねとし、ア
ーム１３ａ，１３ａの間に、縮められた状態に形状記憶
させ、高温時に引張ばねとして働く一方向性の形状記憶
合金ばねを固定しても、上記と同様の作動をさせること
ができる。

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る断熱パネルは、表裏
２枚の面材と前記２枚の面材の間に介在する断熱材を備
えた断熱パネルにおいて、前記断熱材に表裏２枚の面材
の間で当該断熱材を貫通する空洞部を設け、前記空洞部
内の温度上昇側表面材に、形状記憶合金部材を備え当該
形状記憶合金部材の感熱作動によって温度上昇時に前記
裏の面材に接触する熱伝導体を取付けた構成としたもの
であるから、冬期の夜間など特に断熱保温性が必要な低
温時には、断熱パネルとしての十分な断熱性、保温性を
発揮すると同時に、片側に強い日射を受けて表面温度が
上昇してもほとんど反りが発生しないという優れた効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）および（ｂ）は本考案に係る断熱パネルの
一実施例を説明する断面図、第２図（ａ）および（ｂ）
は本考案の上記実施例に用いる熱伝導体の構造およびそ
の作動状況を示すそれぞれ断面説明図、第３図（ａ）お
よび（ｂ），第４図（ａ）および（ｂ），第５図（ａ）
および（ｂ）はいずれも熱伝導体の他の構造例およびそ
の作動状況を示すそれぞれ断面説明図、第６図（ａ）お
よび（ｂ）は従来の断熱パネルを説明する断面図であ
る。 １……断熱パネル、 ２……表側（温度上昇側）の面材、 ３……裏側の面材、 ４……断熱材、 ４ａ……空洞部、 ５……熱伝導体、 ６……形状記憶合金ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表裏２枚の面材と前記２枚の面材の間に介
   在する断熱材を備えた断熱パネルにおいて、前記断熱材
   に表裏２枚の面材の間で当該断熱材を貫通する空洞部を
   設け、前記空洞部内の温度上昇側表面材に、形状記憶合
   金部材を備え当該形状記憶合金部材の感熱作動によって
   温度上昇時に前記裏の面材に接触する熱伝導体を取付け
   たことを特徴とする断熱パネル。