(57)【要約】  本発明は、遮断空洞を有するコア（５）及び前記コア（５）を周囲に対して封止するカバー層（１１）を含む真空遮断パネル（１）に関する。当該コア（５）の空洞は、互いに気密性を有する態様で封止されている２つのチャンバ（３）によって形成され、そのチャンバの壁部（４）または中間壁部とともに１つのカバー層（１１）から他のカバー層（１１）まで伸張おりかつ当該壁部（４）または中間壁部及び当該カバー層（１１）から形成されている。本発明は、さらに、当該真空遮断パネル（１）を製造する方法に関し、当該製造方法においては、ａ）断面において、互いに接続されているハーフチャンバ（３）の壁部（４）の形状及び構造を有し、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）の高さよりも著しく長いプレート（７）が形成され、ｂ）複合体（９）が形成され、第１のプレート（７）上に、他のプレート（７）が配されてチャンバ全体（３）が形成され、ｃ）前記プレート（７）が、気密性がありかつ耐久性がある態様で前記プレート（７）の接触点（８）で互いに接合され、ｄ）追加のプレート（７）が、ステップｂ）に従って、複合体（９）の一番上のプレート（７）上に配され、ステップｃ）に従って、前記複合体（９）の前記一番上のプレート（７）に気密性及び耐久性がある態様で接合され、ｅ）複合体（９）が、前記プレートを横切るようにさらに切断されて意図されたチャンバ高さに対応する所望の厚さを有するチャンバディスク（１７）にされ、ｆ）前記チャンバディスク（１７）が、前記チャンバ（３）の前記開口側において、前記カバー層（１１）に、気密性がありかつ耐久性のある態様で接合される。
2010534794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮断空洞を有するコア（５）と、
前記コア（５）を周囲環境に対して気密態様で封止するカバー層（１１）と、を含む真空遮断パネル（１）であって、
前記コア（５）の前記空洞は、チャンバに（３）よって形成され、前記チャンバは、互いに気密性を有する態様で封止されかつ前記チャンバの壁部（４）または中間壁部とともに一方のカバー層（１１）から他方のカバー層に達し、前記チャンバは、前記壁部（４）または中間壁部及び前記カバー層（１１）から形成されていることを特徴とする真空遮断パネル（１）。
【請求項２】
請求項１記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）または中間壁部がハニカム構造を形成していることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項３】
請求項２記載の真空遮断パネルであって、前記ハニカム構造が、長方形、六角形もしくは八角形であるか、円形を含むかまたは規則もしくは不規則構造であることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項４】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、カバー層（１１）の各々が、気密性材で形成されているかまたは気密性材でコーティングされていることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項５】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、カバー層（１１）の各々が、特に、前記チャンバ（３）の壁部（４）または中間壁部と直接接触している強化エポキシレジン、メラミンレジンもしくはフェノリックレジン等で形成された層またはプレート（１２）を含むことを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項６】
請求項５記載の真空遮断パネルであって、前記カバー層（１１）の強化材が、グラスファイバ材、クラフトペーパー、サイザル麻等を含んでいることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項７】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、カバー層（１１）の各々が、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）または中間壁部から見て外側の前記カバー層の面に保護層（１３）を有することを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項８】
請求項７記載の真空遮断パネルであって、前記保護層（１３）が、反射ハイバリアフィルムもしくはアルミニウムホイル（１４）またはハイバリアコーティングもしくはアルミニウムコーティング等を含んでいることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項９】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、カバー層（１１）の各々が、約０．５ｍｍよりも大きい厚さを有し、有利には、約１ｍｍよりも大きい厚さを有し、特に好ましくは、約１ｍｍの厚さを有することを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１０】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）または中間壁部が、気密性材で形成されているかまたは気密性材でコーティングされていることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１１】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）もしくは中間壁部が、紙もしくはセルロースを含みかつ／または前記チャンバ（３）の前記壁部（４）もしくは中間壁部が、メラミンレジン、フェノリックレジンもしくはメラミンレジン−フェノリックレジン誘導体のコーティングを有しかつ／または前記チャンバ（３）の前記壁部（４）もしくは中間壁部が、特に、強化材を含むクラフトペーパーまたはハードペーパーを含むことを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１２】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）または中間壁部が、金属ホイルを含むかまたは金属層でコーティングされていることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１３】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）または中間壁部が、１立方メートルあたり約０．３Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有し、有利には、約０．２Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有し、特に好ましくは、約０．１Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を有することを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１４】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）または中間壁部が、約０．５ｍｍの厚さを有していることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１５】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記チャンバ（３）内の真空度が約９８％であることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１６】
請求項１から１４の１つに記載の真空遮断パネルであって、アルゴンもしくはその他の希ガスまたはそれに相当する混合ガス等である断熱ガスが、前記チャンバ（３）内に含まれていることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１７】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルであって、前記コア（５）が、前記カバー層（１１）間の前記コア（５）の自由端（１５）において合成レジン等で封止されていることを特徴とする真空遮断パネル。
【請求項１８】
先行する請求項の１つに記載の真空遮断パネルを製造する方法であって、
ａ）最初に、互いに接続されているハーフチャンバ（３）の壁部（４）の形状及び配置を断面において有し、前記チャンバ（３）の前記壁部（４）の高さよりも著しく長いプレート（７）を形成するステップと、
ｂ）第１のプレート（７）上に、他のプレート（７）を配してチャンバ全体（３）を形成し、複合体（９）を形成するステップと、
ｃ）当該２つプレート（７）を、耐久性がありかつ気密性がある態様で当該２つのプレート（７）の接触点（８）で互いに接合せしめるステップと、
ｄ）追加のプレート（７）を、ステップｂ）に従って、前記複合体（９）の一番上のプレート（７）上に順に配しかつ、ステップｃ）に従って、前記複合体（９）の前記一番上のプレート（７）に耐久性及び気密性がある態様で接合せしめるステップと、
ｅ）前記複合体（９）を、前記プレートに対して垂直に切断して、意図されたチャンバ高さに対応する所望の厚さを有するチャンバディスク（１７）とするステップと、
ｆ）最後に、前記チャンバディスク（１７）を、前記チャンバ（３）の開口面において、前記カバー層（１１）に、耐久性がありかつ気密性のある態様で接合せしめるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の方法であって、前記カバー層（１１）が、対応する前記チャンバディスク（１７）に順に接合せしめられ、前記第２のカバー層（１１）が、チャンバディスク（１７）及び前記第１のカバー層（１１）から形成されたアセンブリに、低圧雰囲気下、真空雰囲気下またはチャンバ（３）の充填物として提供されたガスのガス雰囲気下において接合せしめられることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の方法であって、複数の前記カバー層（１１）が、対応する複数の前記チャンバディスク（１７）に同時に接合せしめられ、前記カバー層（１１）が、前記チャンバディスク（１７）に、低圧雰囲気下、真空雰囲気下または前記チャンバ（３）の充填物として提供されたガスのガス雰囲気下において接合せしめられることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提文に従った真空遮断パネル及びそのパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような真空遮断（insulation）パネルは、実務上よく知られている。当該遮断パネルは、非常に高い断熱及び遮音特性を有する故に、例えば、断熱パネルとして使用されている。当該真空遮断パネルは、非圧縮発泡体等の開放多孔体並びにシーリングカバーすなわち外皮から形成されたコアから形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の真空遮断パネルは、欠点を有しており、それは特に、真空状態が外皮のほんの僅かな損傷で失われてしまうということである。例えば、カバー層を貫通する穴がパネル内に開けられた場合、コアは空気を引き込み、遮断効果は失われるか著しく減少する。他の欠点は、上述の真空遮断パネルは、仕上げ処理を行うことができないどころか、製造の最初からコアの真空化の前において、既に、その後設置される形状かまたはその他の態様で使用される形状でなければならないことである。その後の仕上げ処理は、遮断特性の損失または劇的な減少無しには不可能である。さらに、知られている真空遮断パネルの機械的耐荷重は、多くの用途に対して十分ではない。これらの真空遮断パネルは、荷重支持要素としては使用できず、単に遮断のために使用される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、仕上げ処理をすることができる真空遮断パネルを形成する目的を有しかつ当該目的を、請求項１に従った真空遮断パネル及び請求項１８の真空遮断パネル製造方法によって実現する。
【０００５】
従って、本発明によれば、真空遮断パネルは、空洞のコア及びそのコアを周囲に対して気密性を有する態様で封止するカバー層によって形成され、当該コアの空洞は、互いに各々気密性を有する態様で封止されたチャンバによって形成され、当該チャンバは、当該チャンバの中間壁部と共に、一方のカバー層から他方のカバー層まで達している。
【０００６】
本発明に従ったこの様な真空遮断パネルは、多くの利点を有する。この真空遮断パネルは、真空化後であっても自由に切断可能でありかつ部分的に破損した表面を有していても自身の機能を本質的に維持する高度な遮断パネルとして及び荷重支持壁部を形成することが可能な静的構造要素として使用可能である。
【０００７】
当該チャンバの壁部または中間壁部は、ハニカム構造を有利に形成する。当該ハニカム構造が、長方形、六角形、八角形であるか、円形を含むかまたは規則的もしくは不規則であることが、有利にさらに提供され得る。
【０００８】
他の好ましい構成は、カバー層の各々が、気密性材で形成されるかまたは気密性材でコーティングされる構成である。代替例または追加例として、カバー層の各々が、特に、強化エポキシレジン、メラミンレジンもしくはフェノリックレジン等から形成される層またはプレートであって当該チャンバの壁部または中間壁部に直接接しているものを含み、更に好ましい方法において、当該カバー層の強化材は、グラスファイバ材、クラフトペーパー、サイザル麻（sisal）等を含む。
【０００９】
他の有利な構成は、カバー層の各々が、チャンバの壁部または中間壁部からみて外方を向いた側面に保護層を有する構成であり、特に、当該保護層は、アルミニウムホイルの様な反射性ハイバリアフィルムまたはアルミニウムコーティングの様なハイバリアコーティング等を含み得る。
【００１０】
カバー層の各々は、約０．５ｍｍよりも大きい厚さを有利に有し、約１ｍｍより大きい厚さを有利に有し、特に約１ｍｍの厚さを有するのが好ましい。
【００１１】
他の好ましい構成は、チャンバの壁部または中間壁部が、気密性材から形成されているかまたは気密性材でコーティングされている構成である。
【００１２】
さらに、チャンバの壁部または中間壁部が紙もしくはセルロースを含みかつ／またはチャンバの壁部または中間壁部がメラミンレジン、フェノリックレジンもしくはメラミンレジン−フェノリックレジン誘導体を有しかつ／またはチャンバの壁部または中間壁部が、特に強化材を有するクラフトペーパーもしくはハードペーパーを含むことが有利に提供され得る。代替的または追加的に、チャンバの壁部または中間壁部が、金属ホイルを含むかまたは金属層でコーティングされているのが好ましい。
【００１３】
他の有利な構成は、１立方メートルにつき、約０．３Ｗ／ｍＫ未満、有利には約０．２Ｗ／ｍＫ未満、特に好ましくは約０．１Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導率を示すチャンバの壁部または中間壁部からなる構成である。対応する値は、材料の組み合わせの選択にも影響される。
【００１４】
さらに、チャンバの壁部または中間壁部は、約０．５ｍｍの厚さを有利に有し得る。
【００１５】
有利にはチャンバ内の真空度が約９８％であるかまたはアルゴン、他の希ガスもしくはそれに相当するガスの混合物の様な断熱ガスがチャンバ内に含まれている。
【００１６】
他の有利な構成において、コアは、カバー層の間の当該コアの自由端において、合成レジン等で封止されている。
【００１７】
１つの特別な構成において、本発明は、さらに、真空化されたコアまたは遮断ガスが充填されたコアを有する真空遮断パネルに関し、当該コアは、両側面において、気密性材から形成されているかまたは気密性材でコーティングされているカバー層を有している。当該コアは、壁部または中間壁部によって形成された複数の個別の真空チャンバから形成されており、これらの壁部は、例えば、カバー層と垂直に伸長し、特に、規則的なパターンで配され、気密性態様でカバー層と接続され、気密性材から形成されるかまたは気密性材でコーティングされる。ここにおいて、当該壁部は、ハニカムパターンまたは円管断面を形成し得るかまたはその他の構造を有し得る。当該真空チャンバまたは一般的にはチャンバの壁部または中間壁部は、特に、フェノリックレジンでコーティングされたセルロースから形成され得、代替的に、金属ホイルからなる構造かまたは金属もしくは他の同様の効果を奏する材料でコーティングされている材からなる構造が考えられる。従って、当該壁部または中間壁部は、複数の個別の真空チャンバを形成し、この複数の個別の真空チャンバは、両側面においてカバー層で覆われて封止されている。少なくとも１つのカバー層が、例えば、真空状態において形成され、チャンバが真空化される。
【００１８】
本発明に従った真空遮断パネルは、大きな表面領域を有する様に製造されるかまたは無端構造で製造されて、必要なサイズに切断され得、切断においては、実際に切断されたチャンバの遮断効果のみが失われる。何故ならば、これらのチャンバは、隣り合うチャンバに対して気密構造で各々封止されているからである。この点において、現在知られている真空遮断パネルと異なっている。例えば、釘（nail）が１つのカバー層に打ち込まれた場合でも、その釘が侵入したチャンバのみの遮断効果が失われるだけで、真空遮断パネルの遮断効果が全体として失われるわけではない。
【００１９】
２つのカバー層の間のハニカム構造から形成された、有利には規則的な構造の、壁部及びサンドイッチ構造は、真空遮断パネルに高い強度を与え、特に、カバー層平面内の真空遮断パネルに対して与えられる力に対する高い強度を与える。従って、この真空遮断パネルは、構造の構造要素として使用され得かつ他の目的にも使用され得る。例えば、原理上は、チャンバは、開孔発泡体または閉孔発泡体で充填されても良く、開孔発泡体は、当該技術分野において平面で連続的なコア材として知られている。
【００２０】
ハニカム体は、カバー層に関して、木材プレートよりもさらに高い機械荷重に耐えることが可能であり、ハニカムコアは、わずか３３−６０ｋｇ／ｍ３、特に、例えば、わずか４４ｋｇ／ｍ３の密度を有している。
【００２１】
再記となるが、チャンバを真空にする代わりに断熱ガスも使用できる。具体的には、例えば、特定の用途に対して、アルゴンその他希ガスの使用が考えられる。
【００２２】
本発明に従った真空遮断パネルは、以下の用途に使用され得る（これらの真空遮断パネルの構造の用途は、本発明に属した発明コンセプトとしてまとめて開示される。）。
【００２３】
ゲート（例えば、ガレージドア、工業用ドア等の様々なタイプ）
様々なタイプのドア
スイミングプール断熱（遮音）
クーラー、冷蔵庫、冷凍庫、冷蔵ルーム、冷蔵倉庫または低温貯蔵庫
食料を温かく維持するための温貯蔵コンテナ（飛行機内のローリングコンテナ（rolling container）等）
様々なパイプのパイプ断熱（遮音）、
船舶断熱（遮音）、船舶のルームコンテナ構造等
一般的なコンテナ構造、例えば、冷蔵コンテナ、衛生コンテナ、オフィスコンテナ、マガジンコンテナ、移動家屋等
様々なタイプのフロアカバー、例えば、ラミネートフローリング、アルミニウムを用いた冷蔵倉庫フロア、うねりのある外観を有するもの等
中間カバー、様々タイプの家屋カバー
家屋屋根、様々な外観を有する倉庫屋根（平坦屋根等）、
構造要素としての壁部（石材の代わり）及び石材（レンガ、コンクリートブロック、砂岩等）の内部で作用する追加断熱（遮断）材としての壁部
ドア、ゲート及び窓枠の様々なタイプの断熱（遮音）
真空遮断パネルを用いて製造されるかまたは少なくとも真空遮断パネルで断熱（遮音）される様々なタイプの巻き上げ式ブラインドブロック
暖房システム（そのシステムが断熱され得る）
移動家屋構造
水泳施設構造
様々なタイプのプレハブ建造物
トレーラートラック構造（冷蔵トレーラ構造等）
プレハブガレージ構造（例えば、自動車が残余排気熱でガレージを自動的に加温する）
様々なタイプの無暖房倉庫構造及び無暖房家屋構造
家具製造産業等
パーティクルボード代替品
シートロック（石膏ボード）代替品
透明な外観における窓ガラス代替品としてまたは多重壁部代替品として
敷石（様々なタイプの地面カバーで、地面の冷たさを伝えないもの）
高層の部屋、高層のコンテナ、高層の構造要素等
例えば、バッテリ断熱のための自動車断熱等
温水アキュムレータのための蒸留された水を生成する太陽光収集プレート等
内部及び外部の両方で関連した外観を有するカバー並びに壁部遮断材
耐霜道路層（黒色の表面の下にあって、スリップの危険を無くす）
放射線防護（家屋構造におけるラジオ波からの防護等）
空間節約または安定性が要求される様々な領域における使用
【００２４】
本発明に従った真空遮断パネルの他の応用または使用は、騒音防止及び遮音の分野において行われる。
【００２５】
さらに、本発明は、当該真空遮断パネルの製造方法を含む。本発明に従った真空遮断パネルの製造方法は、以下のステップを含む。
【００２６】
当該ステップは、
ａ）他のハーフチャンバと隣接して結合しているハーフチャンバ壁部態様の形状及び配置を断面において有しかつチャンバの壁部の高さより著しく長いプレートが形成されるステップ、
ｂ）第１のプレート上に他のプレートが配されて完全なチャンバが形成される態様で複合構造物が形成されるステップ、
ｃ）それらのプレートが互いに耐久性を有しかつ気密性を有する態様で、それらの接触点で接合されるステップ、
ｄ）ステップｂ）に従って、追加プレートが当該複合構造物の最上部のプレート上に順に配されて、ステップｃ）に従って、耐久性を有しかつ気密性を有する態様で当該複合構造物の最上部のプレートに接合されるステップ、
ｅ）当該複合構造物が、当該プレートに対して垂直に切断されて、意図されたチャンバ高さに対応する所望の厚さを有するチャンバディスクになされるステップ、
ｆ）当該チャンバディスクが、チャンバの開口側において、耐久性を有しかつ気密性を有する態様でカバー層に接続されるステップ、
である。
【００２７】
当該方法において、当該カバー層が、対応するハニカムディスクに順に接合され、第２のカバー層が当該チャンバディスク及び当該第１のカバー層から形成されたアセンブリに低圧雰囲気下、真空雰囲気下または当該チャンバを充填するために使用されるガスのガス雰囲気下において接合されることが有利に追加的に行われる。代替的に、当該複数のカバー層が、対応するハニカム構造に同時に接合され、当該複数のカバー層が当該チャンバディスクと、低圧雰囲気下、真空雰囲気下または当該チャンバを充填するために使用されるガスのガス雰囲気下において接合され得る。
【００２８】
特に、３０ｂａｒの圧力及び１８５℃の温度条件下における、メラミンレジンでコーディングされた紙からのハニカムの製造または更に正確には当該ハニカムの壁部の製造は、有利でかつ好ましい。このタイプのハニカム製造は、
高い荷重を支持可能な約０．５ｍｍのハニカム壁部が製造されること、
高い熱負荷容量、
低重量、
経済的生産、
超高速濡れ性（例えば６秒）、
単純生産、
好ましい工具価格、
その他多くの利点を有する。
【００２９】
さらに、本発明に従ったハニカム真空化のプロセスは、非常に有利である。
【００３０】
以下、プロセスセクションは、特別で好ましい構成で示される。
【００３１】
１．含浸が行われた紙が生成され、
２．当該紙が加熱セクションにおいて予熱されて柔軟となり変形可能となり、
３．プリフォームにおいて、ラム（ram）が当該紙をモールド内に持ち来たし、サイドプレスにおいて、３０または他の所望のもしくは好適な数のハニカムが、一度にプレスされ得、好ましくは、ラムの各々が当該紙内に順に移動し、当該紙が片側から引き出される
４．サイドプレスにおいて、３０または他の所望のもしくは好適な数のハニカムに対して、斜めの部分が一度にプレスされ、その底部は未接合であり、
５．当該ハニカムが、他方のハーフハニカムの頂部に一方の未接合のハーフハニカムベースが配されてプレスによって圧着される態様で溶融接合され、当該ハニカムベースが互いに溶融接合されて、完全なハニカムが形成される。これは、ハニカムベースを互いに接合するいわゆるハニカム溶融接合デバイスによって行われても良い。
【００３２】
当該ハニカムブロックは、ハーフハニカムが１つ前のハーフハニカムに接合される態様で、一方向から製造される。このことは、アンビル（anvil）が当該１つ前のハニカム内に降ろされて溶融接合ラムが一方向から当該アンビルに対してプレスする態様で実現される。このようにして、２つの未接合のハニカムベースが互いに溶融接合される。アンビルがかなり繊細なラムで形成される場合、当該アンビルが２つの側面で保持されるように、当該アンビルが固定プレート内に降ろされる。このようにして、例えば、３０のハニカムベースが同時に互いに溶融接合される。
【００３３】
本明細書によって、本発明に従った真空遮断パネルの製造方法の追加の好ましい構成及び有利な構成が提案される。本明細書では、特に、当該方法の保護に値する追加的な構成を提案する。追加の好ましいかつ／または追加の有利な本発明の構成並びにこれらの構成の個別の特徴は、請求項及びそれらの組み合わせ並びに本願の出願書類から明らかになるだろう。
【００３４】
本発明は、図面を単に例示として参照して、実施例を用いて以下でさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、真空遮断パネルの前工程ステージの実施例の概略斜視図である。
【図２】図２は、図１の前工程ステージの実施例に従った真空遮断パネルの概略横断面図及び縦断面図である。
【図３】図３は、図２の真空遮断パネルの製造プロセスの一部の概略図である。
【図４】図４は、図２の真空遮断パネルに対応する製造プロセスの図３よりも広範な部分の概略図である。
【図５】図５は、図２の前工程ステージの真空遮断パネルの一部の概略平面図である。
【図６】図６は、真空遮断パネルの他の前工程ステージの実施例の概略斜視図である。
【図７】図７は、図２の真空遮断パネルの製造プロセスの最後から２番目のプロセスの概略図である。
【図８】図８は、図２の真空遮断パネルの製造プロセスの最後のプロセスの概略図である。
【図９】図９は、コアのレイアウトの代替構造例の概略断面図である。
【図１０】図１０は、図９に従ったコアのレイアウトの代替構造例の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に説明されかつ添付の図面に示された実施例及び用途を参照して、本発明が代表例を用いてさらに詳しく説明される。すなわち、本発明は、これらの実施例もしくは用途またはこれらの実施例及び用途の組み合わせには限定されない。方法及びデバイスの特徴は、そのデバイスのまたは方法の説明から同様に与えられる。
【００３７】
実際の実施例に関して説明されかつ／または図示されている個々の特徴は、その実施例またはその実施例の他の特徴の組み合わせには限定されず、当該個々の特徴は、本明細書内で特に説明されておらずとも、技術的可能性の範囲内で他の変形例と組み合わされ得る。
【００３８】
個々の図面内の同一の参照符号は、同一もしくは類似のコンポーネントまたは同一の動作もしくは類似の動作をするコンポーネントを示している。図面の参照において、参照符号と共に示されている特徴は、以下で説明されているか否かには関係なく明確である。その一方で、本明細書に含まれているが図面内に示されていない特徴も、当業者は容易に理解するであろう。
【００３９】
図１において、前工程ステージ２が概略的に示されており、チャンバ３及びそれらの壁部４もしくは中間壁部の形状並びに配置を示すための斜視図によって真空遮断パネル１の実施例が示されている。図２は、真空遮断パネル１のレイアウトを、横断面図または縦断面図で概略的に示している。真空遮断パネル１は、図３−８を参照して、製造方法の実施例の進行に従って、対応する製造ステップと共に以下で詳細に説明される。
【００４０】
真空遮断パネル１は、チャンバコア５から形成され、ハニカムコアとしてデザインされている（当該ハニカムは本発明の実施例から理解される）。六角形形状が使用されるが、不規則な形状も含め、八角形及びその他の形状も使用可能である。チャンバコア５は、壁部４によって形成されるのでチャンバ３を含む。この様な構造は、非常に安定しており、僅かな材料しか必要とせず、非常に軽い。
【００４１】
ハーフチャンバ６形状のチャンバ３を形成するために、対応するプレート７をプレスして、その後互いに接着するか、代替的に、図３から図６に示されているように溶融接合して完全なチャンバ３を形成する。このようにして、閉じた個々の領域が形成される。当該形成されたプレートは、ハーフチャンバ７としてデザインされ得、図１に示した配置で順に重ねて配され、接着されて、例えば、それらの接触点８において堅固かつ気密性のある接合を形成する。この場合、新しいプレート７は、次のプレート７が配されて接着等される前に、常に、既存の複合体９上に配されて接着されるのが好ましい。このようなブロックすなわち複合体９は、チャンバすなわちハニカム開口部１０に対して垂直に切断され、チャンバ３の高さ及びチャンバ３の壁部４は、図６に示されているように、チャンバすなわちハニカムコア５の高さを形作る。図６における寸法は、単なる例示である。
【００４２】
チャンバ開口部１０は、カバー層１１によって両側面において閉じられており、これは、カバー層１１を、チャンバコア５の対応する側部を封止する態様かつ堅固な態様で設けることでなされている。このようにして、多くの閉じたセルすなわちチャンバ３が形成され、チャンバ３の高さとカバー層１１の厚さとが、真空遮断パネル１の厚さを画定する。２つのカバー層が、チャンバコア５に、順番に、別々のプロセスステップにおいて接着され、第２のカバー層１１が、特に、約９８％の真空状態下で接着されることが有利に行われる。接着の代わりに、溶融接合すなわちチャンバコア５及び／またはカバー層１１内で未硬化または一部硬化している材料を用いて互いに直接接合する等の他の接合も可能である。カバー層１１の材料が未硬化レジンを含み、当該レジンの硬化が真空化において生起し、第２のカバー層の１１の取り付け中及び接合中の各々の場合において、個々のチャンバすなわちハニカムセル４内で、真空状態が自動的に生成されて維持されるのが好ましい。
【００４３】
カバー層１１は、強化エポキシレジンから形成されるのが好ましい。フローチャートの様な図７及び図８が示しているように、単一の製造ステップにおいてカバー層１１の各々がモールド内に導かれ、真空状態において硬化させられる。このようにして、チャンバ３の壁部４が、未接合のカバー層１１にプレスされ、カバー層１１の各々のレジンの硬化の間に、チャンバ３の壁部４が、このカバー層１１に気密性を有する態様で接合される。この手順によって、コア５上へのカバー層１１の準結合形成及び取り付けのために、カバー層１１が、堅固で、分離不能かつ気密性を有する態様で、コア５の壁部材に接合されることで利点が得られる。
【００４４】
このようにして、高い剛性、低重量及び非常に小さいフレーム構造を有するサンドイッチ材が形成される。チャンバ３の壁部４を有するコア５、すなわちカバー層１１を除いた部分は、特定の実施例において、約６０ｋｇ／ｍ３の密度及び１：１７の１立方メートル当たりのフレーム構造比を有する。しかし、この比は、１：３３の範囲内でもあり得る。このような低いフレーム構造／体積比は、遮断能力に有利に働く。
【００４５】
カバー層１１には、メラミンレジン及びフェノリックレジンから生成された誘導体等の他の材料が使用され得、これは非常に経済的な方法である。ある場合において、このようなカバー層１１は、真空遮断パネル１のコア５に個別に、例えば接着によって接合されている。他のプラスチックも使用され得る。特に、カバー層１１は、ガラスマット、クラフトペーパー、サイザル麻等の材料から形成された強化材１２を含んでも良い。カバー層１１の、特に好ましい層厚は、約１ｍｍである。
【００４６】
他の構成において、カバー層１１には、その外側すなわちコア５から見て外側の側面に、特にアルミニウムホイル１４等である保護ホイル１３が設けられる。このような保護ホイル１３及び特にアルミニウムホイル１４は、チャンバの壁部４へのカバー層１１の形成及び接合の間において、接合ステップが最後に行われる対応するモールドを、特にカバー層１１に含まれるレジン材から保護する利点を有する。これによって、当該レジンのモールドに対する望まれない接着が全く起こらないだろう。さらに、このような保護ホイルまたは保護層１３は、真空チャンバ３内への気体の侵入に対する効果的な拡散バリアを形成する。アルミニウムホイル１４等を使用した場合、ＩＲ放射に対する反射バリアとしての光沢のある表面を有する点で追加的な利点を得ることができ、それによって、真空遮断パネル１の遮断能力は向上する。
【００４７】
熱移動は、当業者に知られている従来の遮断材において、いわゆるフレーム構造伝導、ガス伝導及び放射伝導によって発生する。ガス伝導が大部分であり、全熱伝導の約２／３である。この部分を除去するために、近年の断熱材は真空化され、ガス伝導は少なくとも大幅に除去される。放射伝導は、ＩＲ放射を反射する反射表面によって防止される。
【００４８】
本発明の真空遮断パネルにおいても、雰囲気は真空化され、ガス伝導は除去される。保護層１３としてアルミニウムホイル１４を有する対応する構造に対して、ＩＲ放射は、高光沢表面によって阻止される。残りは、基材の熱伝導率及び基材の質量から計算されるフレーム構造伝導である。
【００４９】
ここで説明される実施例において、真空遮断パネル１のコア５は、いわゆるハードペーパーから形成される。ハードペーパーは、使用される強化材に依って、１立方メートル毎に０．１−０．２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。チャンバ２を有するコアは、当該チャンバのサイズに依って３０−６０ｋｇ／ｍ３の密度を有する。このことにより、フレーム構造部分は、上述のように、例えば、１立方メートルあたりの比で約１：１７から約１：３３となり、この比は有利な値である。例として使用されたハードペーパーが上述した０．１−０．２Ｗ／ｍＫの値の熱伝導率を有する場合、真空遮断パネル１のフレーム構造伝導は、０．００５８−０．０１１７Ｗ／ｍＫから例えば０．００２９−０．００５８Ｗ／ｍＫとなる。
【００５０】
真空遮断パネル１の重要な特性は、真空化された空洞内への気体の拡散である。真空遮断パネル１は、一定のガス圧下に置かれ、当該ガス圧は、大気圧と真空遮断パネル１のチャンバ３内の真空雰囲気との気圧バランスを作り出すことを企図している。
【００５１】
当業者に知られている真空遮断パネルは、発泡体コア、保護フリース及びプラスチックバリアホイルから形成され、通常はアルミニウムでコーティングされている。このバリアホイルは、その小さい厚さ故に、拡散に対してわずかな保護性しか示さない。当業者に知られている真空遮断パネルにおいては、特別なバリアホイルによって当該保護性の不足を相殺する試みがなされている。公知の真空遮断パネルの他の欠点は、発泡体コアが開孔発泡体から形成されている故に、１つの真空チャンバのみから形成されていることである。従って、圧力同一化は当該領域全体で同時に起こる。
【００５２】
本発明に従った真空遮断パネル１の特別な構造は、非常に重要な利点を有する。なぜならば、通常は、外側チャンバすなわちカバー層１１の間のエッジ１５にあるハニカムだけに圧力が加わるからである。個別のチャンバ３が互いに封止されている故に、圧力の平衡は、最初に当該外側チャンバで生起し、引き続いて内部へ伝搬していく。この利点は、本発明に従った真空遮断パネル１のコア５が、多数の個別のチャンバ４からなり、気体がカバー層１１の間のエッジ１５から順々に通過し得る点において達成される。この影響をさらに防止するために、カバー層１５の間の自由端１５における拡散に対して、コア５が、合成レジンボディフィラー等のような合成レジンで堅固に封止される好ましい構成が提供される。
【００５３】
この気圧は、カバー層１１によって、チャンバ４全てにおいて同時に変化する。対応する特別な構造に従った真空遮断パネルは、特に保護される。これらのパネルのカバー層は、他で一般的なように薄くて傷つき易いプラスチックホイルから形成されるのではなく、特に、図２に示されているように保護層１３としてのアルミニウムホイル１４とともに提供され得る約１ｍｍの厚さの強化エポキシレジン層１２から形成されている。アルミニウムホイル１４に代えて、ハイバリアフィルムも、保護層１３となり得るかまたは保護層１３の構成部分を形成し得る。保護層１３は、フィルムとしての構造ではなく、コーティングとしても存在し得る。
【００５４】
以下において、いくつかの製造プロセスまたはステップがさらに詳細に説明され、当該説明の中で、真空遮断パネル１の追加の特徴が特定または説明される。
【００５５】
チャンバパスセクションＫ（図４参照）において、プレート７は、ハーフチャンバ６の形状の断面にプレスされ、その後に当該ハーフチャンバ６からコア５が組み立て形成される。壁部４の材、すなわちチャンバ３または異なる表現ではコア５の中間壁部の材は、図示された実施例において、メラミン−フェノリックレジン誘導体でコーティングされたクラフトペーパーから生成される。当該レジンは、３０ｂａｒの圧力及び１８５℃の下で、約６秒で硬化する。当該レジンの利点は、その結合が、エネルギーが供給されている限り発生することである。従って、当該レジンは、完全に硬化することなしに乾燥させられ得る。当該壁部材は、さらなる処理のために準備され、他のレジン系とは対照的に乾燥させられ、圧力及び熱の下においてのみ硬化反応する。この結合プロセスは、６秒以内に完了する。以後は、ガス放出は起きない。この材の他の利点は、経済的ありかつ長期間未加工材として保存可能である点である。
【００５６】
チャンバ３の壁部４は、約０．５ｍｍの厚さと１０ｍｍの大きさを有し、これらの大きさから、チャンバ各々の４９．６ｍｍの材の長さが壁部４に対して与えられる。これらの値は、実施例から理解され、構造及び必要な条件に従って変化し得る。
【００５７】
使用されるプレス機Ｐ内で要求されるプレス力が高くなりすぎないように、例えば、５個のハーフチャンバ６が一枚のプレート７において同時にプレスされる。壁部材を伸張させる必要を除去するために、当該材は、事前成形されるのが有利である。例えば、当該材は、６０℃で軟化させられ、わずかな圧力で変形させられ得る。これは、ヒートエミッタ（heat emitter）ＷがチャンバプレスセクションＫの最初から使用される故である。ヒートエミッタＷの代わりとして、プレス具が加熱されても良い。事前成形をさらに迅速に行うことができかつわずかな圧力しか必要としない故に、空気式シリンダＰＺを有する単純な事前プレス機ＶＰが使用されて作動されても良い。事前プレス機ＶＰによって、続くプレスステップにおいてプレート７を形成する事前プレート７′が得られる。このプロセスセクションの一例は、図３及び図４において概略的に示されている。従って、プレスプロセス全体は、ペーパーの加熱、事前成形及び本成形の組み合わせである。
【００５８】
この様にして、ハーフチャンバ３の断面を有するように形成されたプレート７は、自動コア接着デバイスまたは自動ブロック接着デバイス（図示せず）に供給され、当該プレート７は、均一に接着されて、ハニカムブロックまたはチャンバブロックとも称されるブロック１６を形成する。図５において、２つのプレート７が順に重ねられて配されて、接触点において互いに堅固にかつ気密性がある態様で接合されてチャンバ３を形成する工程が、どのように行われるかが断面図で示される。当該接合は、接着もしくは溶融結合またはその他の適切な方法で行われても良い。
【００５９】
例えば、互いに接する点すなわち順に重ねて配された２枚のプレート７の接触点８には、自動装置によって急速硬化接着剤が堆積させられる。実際には、接着剤は、個々のプレート７上に、個々のプレート７が互いに接触する前に堆積され、それによって、個々のプレート７は、互いにすぐに接着し、良好な効果を有する。これらのステップは、十分な数のプレート７が互いに堅固に結合させられてブロック１６を形成するまで繰り返される。
【００６０】
プレート７をブロック１６とする接着の代わりに、ブロック１６は、例えばプレス（図示せず）によって形成される溶融結合プレート７によって形成されてもよい。
【００６１】
例えば、図６の例示的寸法を有するブロック１６は、切断部（saw）（図示せず）に送られる。ブロック１６から、チャンバディスク１７が、後に必要とされるパネル厚さに従って、すなわち、さらに堆積させられるカバー層の厚さの考慮の下に、プレート７に垂直に切断される。チャンバディスク１７は、この様に製造された真空遮断パネル１のコア５に直接対応する。
【００６２】
次の製造ステップにおいて、チャンバディスク１７には、カバー層が与えられ、例えば、真空状態がチャンバ３内で生成される。上述において既に特定されたように、選択されたガスによるチャンバ３の充填は、この時点でも行われ得る。第１のカバー層１１及び第２のカバー層を設けるプロセスは、図７及び図８において、プロセスの順序の詳細な説明のために概略的に示される。
【００６３】
図７に従うと、ステップＳ１において、保護ホイル１３、例えばアルミニウムホイル１４が、モールドＦ内に配される。ステップＳ２において、強化レジン層１２が保護ホイル１３上に配される。当該層の上に、ステップＳ３において、チャンバディスク１７すなわちコア５が配され、その後すぐに、モールドＦがカバーＤで封止され、カバーＤに封止されているモールドの内部から空気が抜き出される（ステップＳ４）。このカバーＤは、モールドＦの内部に向かってゴムブランケットＧで緩やかに覆われるので、ステップＳ５において示されているように、モールドＦの内部からの排気及びカバーＤとゴムブランケットＧとの間への気体の流入は、コア５の自由側に対してゴムブランケットＧを押圧し、このコアを強化レジン層１２に押圧し、それによって、レジン層１２も保護層１３に同時に押圧される。ここで、コア５は、カバー層１１のウェットレジン内に対して堅固に押圧されている。この状態は、カバー層１１のレジンが硬化するまで維持される。ステップＳ６において、この硬化後に、空気がモールドＦの内部に対して逆流し得、カバーＤの解放後、第１のカバー層１１を伴ったコア５から形成された複合体が除去され得る。
【００６４】
その後、図８において示されるように、ステップＳ１１において、保護フィルム１３、例えばアルミニウムホイル１４が、モールドＦ′内に配される。ステップＳ１２において、強化レジン層１２が、保護ホイル１３上に配される。この層の上に、ステップＳ１３において、第１のカバー層１１を有するコア５から形成された複合体が配され、その後すぐに、モールドＦ′がカバーＤ′で封止され、当該カバーＤ′で封止されたモールドＦ′の内部から空気が引き抜かれる（ステップＳ１４）。カバーＤ′は、モールドＦ′に向かってゴムブランケットＧ′で緩やかに覆われ、モールドＦ′内部からの排気及びカバーＤ′とゴムブランケットＧ′との間への気体の流入は、ステップＳ１５に示されているように、ゴムブランケットＧ′を第１のカバー層１１を伴ったコア５から形成された複合体の自由側に対して押圧し、当該複合体を強化レジン層１２に対して押圧し、それによって、強化レジン層１２も保護層１３に対して同時に押圧される。ここで、第１のカバー層１１を伴ったコア５から形成された複合体は、第２のカバー層１１のウェットレジン内に固く押圧される。この状態は、第２のカバー層１１が硬化するまで維持される。この硬化の後、ステップＳ１６において、空気がモールドＦ′の内部に逆流し得、カバー層Ｄ′の解放後、完成した真空遮断パネル１がモールドＦ′から除去され得る。その後、真空遮断パネル１は、任意の形状に切断され得る。
【００６５】
図９及び１０において、代替実施例が、チャンバコア５の構造に関して、断面図及び斜視図によって各々概略的に示されている。このデザインにおいて、半円チャンバ３′及び十字型チャンバ３″が形成され、好ましい組み合わせが、カバー層１１の間の壁部４の低熱伝導のために実現される。図９及び１０に関して、上述された製造プロセスの実施例のような真空遮断パネル１のチャンバコア５の形成のために、ディスクは、ブロック状の形成前状態から（図１０において、平らにかつ図面に対して平行に）切断される。
【００６６】
チャンバのデザインの構造に関しては、他の変形例も考えられる。従って、互いに同一の半球（図示せず）が、同一の方向の一平面の片側に配され得る。次に、同じく互いに同一かつ第１の層の半球と同一の半球の第２の層が、当該頂部上に配され得、第１の層の半球と第２の層の半球とが厳密に１点で接する。カバー層は、当該半球の開口側に設けられる。熱伝導は必ず発生するが、半球の接点のみを介して発生し得、このことは材料がかなり少ないことを意味する。この変形例は、半球に限定されず、任意の結合態様の形状を有して機能しても良い。この結合態様は、球形ボディ内の球形セグメント（単数または複数）またはその他の結合態様の構造のような、真空遮断パネル１の薄い厚さに準じた対応した平面であり得る。この様なデザインは、例えば、射出成形、深絞り、第１及び第２の層の各々の形成等の複数の製造工程または単一のプロセスで完成コアを形成する他の周知技術で形成される。
【００６７】
コア５の材料の材料組み合わせに関しては、最低限の熱伝導の最適化をもたらす全ての組み合わせが有利である。これらは、既に挙げられた紙及びメラミン／フェノリックレジン誘導体から構成される材料組み合わせに加えて、その他の組み合わせも含む。紙材または木材を含む有機材料がガラスファイバマット材のような無機物で置換された場合、熱伝導は減少する。コア５の材料としては、純セラミックベースの材料も考えられ、従って、必ずいくつかの材料の組み合わせである必要はない。
【００６８】
本発明は、詳細な説明及び図面内の実施例に関する１つの例として示される。従って、本発明は、本出願書類、特に特許請求の範囲及び本明細書の導入部における一般的な説明並びに実施例の説明から、当業者によって考案され得る全ての変形例、変更例、置換例及び組み合わせ例に限定されるわけではないがそれらを含む。また、これらの変形例、変更例、置換例及び組み合わせ例は、当業者の技術知識と組み合わされ得かつ当該分野の技術とも組み合わされ得る。特に、本発明の実現可能な個々の特徴及び構造の全て並びに当該特徴及び構造の実施例が組み合わせられ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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