(57)【要約】【課題】            断熱パネルなどとして、異なる２つの温度環境を隔てることによって生じる結露を解消することが可能な断熱構造体並びに空調装置の一部として機能するフィルターケーシングを提供すること。  【解決手段】        主面が対向する２枚の金属板の端縁を折返して側板が形成され、前記金属板に挟持された断熱材を有し、かつ、対向する前記側板間に隙間部を有する断熱構造体であって、前記金属板の主面間を貫通し、かつ前記隙間部の離間距離を維持する合成樹脂製の螺合部材を備える構造。また、２対の内側金属板の内側に矩形開口を有し、該開口にフィルターユニットを装着するフィルターケーシングであり、前記内側金属板の、前記開口と相対する側に外側金属板を設け、該外側金属板と前記内側金属板とで断熱材を挟持し、該外側金属板端縁と前記内側金属板端縁の間に隙間部を形成し、前記隙間部の離間距離を維持する合成樹脂製の螺合部材を設ける。【選択図】          図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの主面が対向する２枚の金属板の端縁を折返して側板が形成され、前記金属板に挟持された断熱材を有し、かつ、対向する前記側板間に隙間部を有する断熱構造体であって、前記金属板の主面間を貫通し、かつ前記隙間部の離間距離を維持する合成樹脂製の螺合部材を備えてなることを特徴とする断熱構造体。
【請求項２】
対向する２対の内側金属板の内側に画成された矩形の開口を有し、該開口にフィルターユニットを装着するためのフィルターケーシングであって、前記内側金属板の、前記開口とは相対する側に外側金属板が配設され、該外側金属板と前記内側金属板とで断熱材を挟持し、該外側金属板の端縁と前記内側金属板の端縁との間に隙間部を画成すると共に、前記隙間部の離間距離を維持する合成樹脂製の螺合部材を設けてなることを特徴とするフィルターケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば外気を吸気して室内に供給するための空調装置にあって、装置に取り入れた外気と、装置が設置された室内との温度差による結露防止に好適な断熱技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置は様々な設備環境で設置使用されており、塵埃を捕集した濾材は、当該装置に装着可能な形状に設計されたフィルターユニットとして、これを収納するフィルターケーシングとともに広く利用されている。周知の通り、例えば生産工場、オフィスビルなどの建造物内に外気を導入する場合、装置内に導入された外気は温度や湿度の調節を受け、当該装置から空調場所に供給される。
【０００３】
図１は、この種の空調装置の構成例につき、一部の装置構成を透視的に示した側面図である。図示の装置は、所謂、中央方式と称されるような複数の空調場所への供給を目的とした装置例である。まず、外気は図示していないダクトによって第１ユニット１１の上部に設けられた吸気口１３から装置内に導入される。この第１ユニット１１は、主として２つの構成成分からなり、上記吸気口１３からの外気と空気場所から戻された室内空気とが混合される混気部１５、並びに、当該混気部１５の下流に配置されたフィルターケーシング１７から構成される。一般に、この混気部１５は、戻された空気流を混合せずに外気のみをフィルターケーシング１７側に送る構造も知られている。また、フィルターケーシング１７にはプレフィルターやメインフィルターといった種々の濾過機構（以下、フィルターユニットと称する場合がある）を組み込むための開口１９が設けられ、当該機構によって上流側の混気部１５から供給された空気流に含まれる塵埃が取り除かれて、清浄化された空気流を下流側に送る。
【０００４】
次いで上述した第１ユニットからの空気流は、例えば加温、冷却コイルなどからなる温度調節器、並びに加湿器から構成された調節器２１を備える第２ユニット２３に導入され、温湿度が調整される。この後、装置全体の空気流を発生させている吸気ファン２５、その上部に設けられたダンパー２７、並びに供給口２９からなる第３ユニット３１を経て、適切な温度湿度に調整され、しかも、塵埃の少ない空気流が空調場所に供給される。この装置例では、混気部１５の領域に符号を省略する作業扉を設け、装置内部に作業者が入り、フィルターケーシング１７内に装填されたフィルターユニットの交換等の作業を行うようになっている。これと同様な作業扉は第２ユニット２３の下流側にも設けられ、調節器２１並びに吸気ファン２５のメンテナンスにも用いられている。さらに、上述のフィルターケーシング１７は、例えばフィルターユニットの構成を設計変更する場合、当該ケーシング内の改造を行うことが出来るように、図示紙面垂直方向にスライド移動させるなど、空調装置からフィルターケーシング１７自体を脱着できるよう、図示左右方向の接合部分に不図示のパッキン等を介して組み付けられている。
【０００５】
このような空調装置に限らず、外気を所望の温度に調整された空気流とする場合、外気と、空調場所に供給される空気流との温度差は２０〜３０℃以上に達する場合が有る。特に冬季には、装置内部を通過する空気流の湿度が低いため、図１に第２ユニット２３として例示した調節器２１の加湿機能が活発に動作する。また、空調機の設置環境温度（空調装置の外部の温度）は比較的高くなる傾向がある。従って、外気が直接導入される第１ユニット１１では、空調装置の内部と外部のとの温度差が装置内で最も大きく、特に当該ユニット１１内に装填されたフィルターケーシング１７の周囲には大量の結露を生じる場合が有った。
【０００６】
また、結露水は温度差を有する少なくとも２つの構成成分のうち、比較的高い温度側の構成成分に発生する。従って、結露発生は上述のフィルターケーシング１７の外周に留まらず、各ユニットの筐体外周にも発生する。この結露により生じた水（以下、結露水と称する場合もある）に対処するため、各ユニットの装置外板として断熱パネルを用い、装置全体を断熱構造体としていた。本願発明者は、係る結露の抑制を図るため、種々の断熱構造を検討した。実公平１−２９３６０号公報（以下、特許文献１）には、熱損失やエアリークの防止を行うための断熱パネルが提案されており、特に内外（表裏）の温度差が２５０℃以上にもなるトンネル炉などの炉壁への適用が提案されている。
【０００７】
図２は特許文献１の技術を説明するため、組み立てられた断熱パネルの概要を示す斜視図である。この図２に示すように、この文献技術に係る断熱パネル３３は、共に大きさが等しい方形の金属板３５ａと３５ｂとが対向するように組み上げられている。各々の金属板３５ａ及び３５ｂの四辺には金属板の主面から直角方向に延在する等幅の側板３７が設けられている。これら側板３５の自由縁側の各々には金属板の上記主面に平行な方向の内側に折り曲げられた折り曲げ片３９が形成される。このような金属板３５ａ並びに３５ｂは、側板同士が向き合うように互いに離間対向させ、各金属板の側板間で、一定幅のスリット状の間隙（以下、中央間隙）４１が形成された状態とし、双方の金属板に設けられた側板で囲まれた領域には、図示していない断熱材が挟持される。このような断熱パネル３３を構成する金属板同士は断熱材が挟持された状態で中央間隙４１が維持されるように、複数の係止具４３によって固定される。
【０００８】
この特許文献１の技術について、図２に示す断熱パネルの角となる部分を拡大した図３により、係止具４３の固定機能並びに断熱パネル３３の作用効果を説明する。特許文献１の技術は、従前の断熱パネルにおいて、上述した金属板３５ａ並びに３５ｂに相当する構成成分間の温度差による熱膨張起因の変形やエアリークの解消を図るものである。これは、熱橋（ヒートブリッジ）と称される熱伝導現象によって、従前技術のように「表裏」の金属板同士がビス止め等の強固な固定手段が採用されているために当該板間で熱伝導が生じ、上述した変形やエアリークに繋がるとの開示がある。
【０００９】
係止具４３は、所定形状とした金属製の板材を折り曲げ加工することで箱状の側片４５及び上下片４７を有し、当該上下片４７の端部は幅広の突出片４９が延在形成されている。この折り曲げ加工に際し、側片４５は同様に折り曲げられた上下片との間に若干の隙間が設けられる。次いで、金属板３５ａと金属板３５ｂとの間に不図示の断熱材を挟持した状態で突き合わせ、上述した係止具４３の隙間が、各金属板側の折り曲げ片３９に嵌め込まれ、当該折り曲げ片３９で画成される中央間隙４１の所定位置まで挿入する。この後、上述した幅広の突出片４９を図示点線部分で直角方向に折り曲げ、金属板３５ａと３５ｂとを、ビス止めや溶接のような固定手段を採らずに係止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】実公平１−２９３６０号公報（実用新案登録請求の範囲、考案の詳細な説明、第２図、及び第１０図など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述した背景技術では、金属板同士が中央間隙によって隔てられることによってヒートブリッジ現象は軽減される。しかしながら、特許文献１の技術では、中央間隙に嵌め込まれた係止具自体がヒートブリッジとなり、断熱が不完全であるという問題がある。また、特許文献１にも開示されるとおり、従前、断熱材を完全に金属板で覆った断熱パネルの場合、当該パネルの主面同士を貫通するボルトで形状を維持する、或いはパネルの側面で溶接等の接合手段を採ることもなされている。このような従前技術の場合であっても、ヒートブリッジの解消は望めず、既に述べた空調装置などに生じた結露を解消することが難しいという問題点があった。本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、実質的に断熱パネルとして、異なる２つの温度環境を隔てることによって生じる結露を解消することが可能な断熱構造体、並びに空調装置の筐体の一部として機能するフィルターケーシングを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的の達成を図るため、本発明の断熱構造体の構成によれば、互いの主面が対向する２枚の金属板の端縁を折返して側板が形成され、この金属板に挟持された断熱材を有し、かつ、対向する前述した側板間に隙間部を有する断熱構造体であり、前述した金属板の主面間を貫通し、かつ前述した隙間部の離間距離を維持する合成樹脂製の螺合部材を備えてなることを特徴としている。尚、本出願に言う「主面」とは、直方体等の立体形状を有する各面のうち、比較的広い面を表し、前出したトンネル炉の内側面や外側面、或いは断熱パネルの表面と裏面など、所定の温度環境に直接曝される面を言う。従って、上述した本発明に言う「主面間を貫通」する方向とは、断熱材と２枚の金属板とを結ぶ方向を表している。
【００１３】
また、本発明のフィルターケーシングの構成は、対向する２対の内側金属板の内側に画成された矩形の開口を有し、この開口にフィルターユニットを装着するためのフィルターケーシングであって、前述した内側金属板の、前述した開口とは相対する側に外側金属板が配設され、この外側金属板と上述の内側金属板とで断熱材を挟持し、この外側金属板の端縁と前述した内側金属板の端縁との間に隙間部を画成すると共に、この隙間部の離間距離を維持する合成樹脂製の螺合部材を設けてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る断熱構造の構成を適用することにより、断熱効果を期待する種々の用途において、異なる温度環境間のヒートブリッジを効率的に低減し、熱膨張係数の差による材料破壊や、結露などを低減せしめることが出来る。また、本発明のフィルターケーシングの構成により、開口内に装着されたフィルターユニット内を通過する空気流の温度環境と、フィルターケーシングが設置されている温度環境との温度差による結露を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】背景技術並びに本発明の形態を説明するため、従来の空調装置の一例を一部透視的に示す平面図である。
【図２】他の背景技術を説明するため、従来の断熱パネルを示す斜視図である。
【図３】図２に示す背景技術の要部を拡大して示す説明図である。
【図４】本発明のフィルターケーシングの一形態例を説明するための斜視図である。
【図５】主として、本発明の断熱構造体を説明するため、図４に例示したフィルターケーシングの一部を切り欠いて示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の断熱構造体の一適用例として、本発明のフィルターケーシングの好適形態により説明する。尚、以下の説明では、この発明の理解を容易とするため、特定の形状、配置関係などを例示して説明するが、本発明はこれら図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で任意好適に設計することができる。
【００１７】
まず始めに、本発明に係るフィルターケーシングの好適形態例を図４の斜視図により説明する。このフィルターケーシング５１は、前述した図１に例示の空調装置において、符号１７を付した構成成分として使用し得るものであり、空気流を導くダクトとの接続部並びに濾材を所定形状に形成したフィルターユニットは省略する。
【００１８】
このフィルターケーシング５１は、対向する２対の内側金属板、即ち、内側金属板５３ａ及び５３ｂと、内側金属板５３ｃ及び５３ｄとの２対により、各々の内側の空間として矩形の開口１９が画成されている。これら内側金属板５３ａ〜５３ｄで画成された開口１９とは相対する側には、断熱材５５と、外側金属板５７ａ〜５７ｄとが設けられ、各内側金属板５３ａ〜５３ｄと、各外側金属板５７ａ〜５７ｄとの間には、断熱材５５が挟持された配置関係となっている。このような２つの金属板は、ステンレス鋼、ガルバリウム鋼など、耐久性や加工性を考慮した形状安定性の高い周知の金属材料を任意好適に選択することが出来る。また、断熱材としても周知の素材を使用することが出来るが、従来の建築分野、或いは、空調装置分野でよく知られている硬質ウレタンフォーム、或いはポリスチレン等の合成樹脂からなる発泡素材からなる板材を、空調装置の設置環境、即ち、想定される外気温と空調装置の設置環境との温度差に応じ、結露防止に必要な熱伝導率の板材を任意好適に選択することが出来る。さらに、これら外側金属板５７ａ〜５７ｄと、内側金属板５３ａ〜５３ｄとの各々には、断熱材５５の露出している端部に、フランジ５９が折り曲げ加工で形成され、これらフランジ５９の向き合う部分では、断熱材５５の端縁を露出する隙間部６１が画成されている。尚、断熱材５５の露出する部分と当該隙間部６１とは図４において実質的に同一の配置関係にあるため、同図にハッチングを付す。
【００１９】
図４の外側金属板５７ａ〜５７ｄと内側金属板５３ａ〜５３ｄとの、各々の主面には、上述した隙間部６１の離間距離を維持し、フランジ５９と共に断熱材５５の挟持状態を維持し、かつフィルターケーシング５１の形状を保つため、合成樹脂製の螺合部材６３を複数個設けている（同図に○で示し、１つの螺合部材にのみ符号を付している）。尚、螺合部材６３の配設位置並びに配設数は、各金属板の剛性に応じて、種々設計することが出来る。しかしながら、フィルターケーシングとして本発明の断熱構造体を実現する場合、開口１９に図示していないフィルターユニットを装着する必要がある。このため、図４におけるフランジ５９が形成された面側の各金属板５３ａ〜５３ｄ並びに５７ａ〜５７ｄの端部近傍、並びに、各金属板同士が接合される領域に、より多数の螺合部材を設け、上記ユニットの装着作業に伴う応力、図１を参照した空調装置内でダクトとの接続による継続的な応力などに対処するのが良い。その一例として、図示の好適例では、外側金属板５７ａと、これに対向する外側金属板５７ｂとの両端に折り込み加工を施し、他の１対の外側金属板５７ｃ及び５７ｄとを覆う重畳部Ａを設けることで、２枚の外側金属板、耐熱材、内側金属板を重ねて形状安定性を高める構成としている。
【００２０】
次いで、図４にＩを付した切欠部分の断面を示す図５により、螺合部材の好適形態並びに本発明の作用効果を詳細に説明する。図５中、外側金属板、内側金属板、或いは、これらから、各々、折り曲げ加工により延在形成されたフランジのハッチングは省略している。既に説明したとおり、本発明に言う螺合部材６３は、外側金属板５７ａと内側金属板５３ａとの間に断熱材５５を挟持し、隙間部６１（或いはこれら金属板５７ａと５３ａと）の距離を維持し、フィルターケーシング５１の形状を保つ機能を持たせている。このような形状維持機能に加えて、図５の好適形態例では、ガラス繊維で強化されたナイロン樹脂製の、２つの六角ボルト６５及び同樹脂製の高ナット６７によって螺合部材６３が構成される。本発明の作用として、高ナット６７は、外側金属板５７ａ並びに内側金属板５３ａに孔設された開孔径よりも大きな外径とし、各々の金属板の離間距離を高ナットの全長に維持し、この高ナットに、両金属板５７ａ並びに５３ａの双方側から六角ボルト６５を螺合することによって距離を維持すると共に、外側金属板５７ａと内側金属板５３ａとの間の熱伝導を、上述した合成樹脂製の部材で実質的に解消することができる。従って、これら六角ボルト６５と高ナット６７とは必ずしも同一の合成樹脂を選択する必要はないが、螺合強度の設計に応じて、少なくとも断熱材と同程度の比較的熱伝導率の低い素材から選択するのが好ましい。係る螺合部材の好適材料としては、上述したガラス強化ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂などから任意好適に選択することが出来る。
【００２１】
このようなフィルターケーシング５１を前述した空調装置に実装して冬季の外気により結露の発生状況を観察した結果、目視できる結露は確認されなかった。また、図５に示す断熱構造の高ナットに代えて内部にねじ切りがされていない円筒状部材とし、この円筒状部材を貫通して六角ボルトと六角ナットとが螺合する形態として空調装置に適用したところ、同様に結露を効果的に防止することができた。
【００２２】
さらに、上述した好適例では、図５を参照して六角ボルト６５同士が螺合状態で対向する部分に中空を設けた場合を例示した。係る中空は必須の構成ではなく、螺合部材自体の熱伝導率と断熱材の熱伝導率とが実質的に同等のものを選択すればヒートブリッジ解消が期待できる。加えて、図５の例では、各々の外側金属板の端部にフランジ５９を設け、断熱材の厚さ方向にわたる断面が隙間部６１として一部露出する構成とした。このような構成に代えて、フランジ部を設けず、隙間部が断熱材の厚さに相当する距離として構成することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１１：第１ユニット、１３：吸気口、１５：混気部、１７：フィルターケーシング、
１９：開口、２１：調節器、２３：第２ユニット、２５：吸気ファン、２７：ダンパー、２９：供給口、３１：第３ユニット、
３３：断熱パネル、３５ａ，３５ｂ：金属板、３７：側板、３９：折り曲げ片、
４１：中央間隙、４３：係止具、
４５：側片、４７：上下片、４９：突出片、
５１：フィルターケーシング、５３ａ〜５３ｄ：内側金属板、５５：断熱材、
５７ａ〜５７ｄ：外側金属板、５９：フランジ、６１：隙間部、６３：螺合部材、
６５：六角ボルト、６７：高ナット、Ａ：重畳部。
【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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