閉セル構造の配合が、この優れた性能を生み出します。
遠回しに言わず、はっきり申し上げます。ポリウレタン芯材を用いた冷蔵庫パネルが長期間にわたり優れた性能を発揮する理由は、基本的に「閉セル構造」にあります。完全に密閉された細かい孔(気泡)を持つ、スポンジ状の高密度素材を想像してください。これが高品質なポリウレタン芯材の外観です。細胞(セル)構造は緻密であり、上位クラスの閉セルシステムでは、95%を超える密封率が実現されています^1。封入されたガスは熱伝導性が極めて低く、密封部は不透過性を有しており、結果として熱伝導率0.018~0.024 W/m・K^4という高い断熱性能を実現します。これはロックウールボードの場合と比較して、約半分の値に相当します。熱伝導率が優れているだけでなく、冷凍・冷蔵システムおよびパネル全体の効率も向上し、冷気がより少なく漏れ出るようになります。密封構造は、長期にわたる温度安定性を確保しつつ、効果的かつ高効率なシステムです。
転倒防止
温度管理には、単に温度バリアを維持するだけでは不十分です。冷蔵庫室の構造が長年にわたり intact(無傷)で保たれることが求められます。誰も、硬直した壁が年月とともにひび割れ始めるような冷蔵庫室を望んではいません。ポリリジッドフォームの強度は、高密度でありながら非常に優れています。実際、極寒下(氷点下)であっても、年月とともにさらに強度が増していきます。ポリウレタン硬質断熱材は、非常に頑丈に作られており、その証拠として曲げ試験の結果が挙げられます。硬質フォームの線形変化率は、マイナス20℃においても、わずか1%未満という極めて微小な値です。ひび割れも収縮も発生せず、反りもありません。ポリリジッドフォームの優れた比強度(強度/重量比)により、寸法安定性が極めて優れています。これは、長年にわたっても顕著に維持されます。誰も、反り始めることで気流が不均一になり、冷却効率が低下するような冷蔵庫室の壁を望んではいません。高品質な冷蔵庫室用ポリリジッドフォームパネルは、長期間にわたる凍結・融解サイクルにも耐え、年月を経ても形状を正確に保ち続けます。この素材は時を経ても信頼性を維持し、冷蔵庫室内の温度性能を長期間にわたり一貫して確保します。
急速な劣化を避けながら、優雅に年を重ねる
人々は、フォーム断熱材が10年で腐食したり性能を失ったりするなどと、あまりにも馬鹿げた考えをしています。特に、これらの材料が実際の使用環境においてどれほど耐久性があるかという奇妙な質問をする人々がいます。ポリウレタン芯材は極めて優れた断熱性能を持つため、長期間にわたって機能し続けます。外装面(スキン)が損傷していなければ、内部のポリウレタン芯材も同様に良好な状態を維持します。実際の現場で設置・使用されたポリウレタンフォームボードの試験結果によると、28~33年経過したボードでも、依然として完全に機能しており、当初のすべての性能数値を満たしていました。断熱材の芯材のセル構造は、断熱ボード内部を外部環境から遮断するため、湿気のバランスが保たれ、害虫の侵入も防がれます。硬質ポリウレタン断熱ボードの平均寿命は最大30年であり、一部の建築用途では、設計寿命が50~70年と想定されています。冷蔵庫(コールドルーム)に使用される断熱材がそのように長寿命に設計されている場合、冷蔵庫自体の寿命は建物よりも長くなることが期待されます。つまり、数年ごとに交換工事を行うような契約を結ぶわけではありません。これは長期的な投資なのです。
湿気は冷蔵施設にとって大きな問題です。冷蔵用断熱材にとっても非常に悪影響を及ぼします。なぜなら、湿気は熱を吸収・保持するため、断熱性能が低下し、強度が低下し、水を吸収しなくなります。水は十分に冷却されると膨張します。これにより、冷蔵庫のパネルに亀裂が生じる可能性があります。また、断熱材が濡れると、有害な微生物が繁殖することがあります。これは、保管または収容しようとするあらゆるものにとって悪影響を及ぼします。ポリウレタン https://www.glostar-panel.com/上記のすべての問題を克服することを目的として設計されました。閉セル構造を有しているため、水を嫌います。断熱材のセル壁が全体積の約95~98%を占めているため、湿気の侵入が起こりにくくなっています。冷蔵庫用貯蔵パネルの閉じた表面は防水性および吸湿性を備えているため、湿気の発生が大幅に抑制されます。この吸湿性は変化しません。貯水施設のような、密閉型貯蔵室が傾斜する事例は発生しません。これは貯水施設の場合と同様であり、密閉型貯蔵パネルは水に対するバリアを形成します。貯水施設において貯蔵室が傾斜し、密閉された天井部が乾燥した状態を維持する場合でも、断熱材は乾燥した状態を保ち、湿気を遮断して温度を一定に保ち、装置全体も同様に機能します。
厚さが温度を決定します
パネルは、特定の用途に合わせて設計されているため、長年にわたり一定の温度を維持する傾向があります。サイズは単に「どんなものでもよい」というわけではなく、厳格な要件が設けられています。必要な温度低下幅(デクリメント)ごとに、厚さを増加させる必要があります。基本的な冷却(最低温度が5℃以下にならない場合)には、50mmの厚さが適しています。マイナス18℃で動作する冷凍庫には、100~120mmの厚さが適しており、マイナス35℃または40℃で動作する急冷庫(ブラストフリーザー)には、ポリウレタンの厚さ150~200mmが必要です。冷凍庫の外部温度および内部温度から、ポリウレタンフォームパネルの厚さが決定されます。たとえば、100mmのパネルは、30℃の温度差を容易に耐えることができ、マイナス15℃の運用に最適です。一方、マイナス40℃の運用には、75℃の温度差に対応可能な200mmのパネルが推奨されます。温度は滑らかかつ均一に保たれ、オン・オフを繰り返す(サイクルする)ようなことはありません。アプリケーションにおいてパネルがその限界性能で動作していない場合、その能力は十分に余裕があります。逆に、限界性能で動作しているパネルは、性能が急速に劣化し、温度を維持することさえ困難になります。
継手とシールの秘密
市場で最高品質のフォームを使用しても、パネルの継手や継ぎ目から空気が漏れ出れば、その効果はまったく得られません。そのため、接合システムは内部材質と同様に極めて重要です。最新鋭の冷蔵庫パネルでは、ジグソーパズルのピースのように互いに噛み合う「舌溝(トング・アンド・グローブ)継手」を採用しています。これにより、冷気の迷路が形成され、隣接するパネルが完全に嵌合します。これらの継手の上部および周囲には、柔軟性に優れたEPDMガスケットによる密閉された空隙が設けられており、事実上透過不能な気密性を実現します。パネルがカムロックで嵌合・固定されると、パネル中央の継手部は一体構造(モノリシック)として機能します。このモノリシック特性により、空気・ガス・湿気の通過が一切許容されません。継手とはすなわち空隙を意味し、空隙があれば凝縮を引き起こす空気自体が存在しません。空隙が少なければ凝縮量が減少し、凝縮量の減少は霜の付着減少を意味し、結果として内部断熱材の劣化リスクも低減されます。これは内部材質の特徴です。こうした内部継手を構成する弾性材は、ひび割れや乾燥を起こしにくく、弾力性を長期間維持し、表面への露出(外在化)も防ぎます。このため、冷蔵庫の外皮(エンベロープ)は施工方法そのものによって、常に嵌合状態を保ち続けます。この嵌合特性こそが、断熱性能の長期安定性および内部環境の一定性を確保する主要因です。この最新鋭の建築システムは、全体を通してほとんどゼロに近い膨張および/または収縮を実現し、数十年にわたってモノリシックな密封保護を維持します。
まとめ
では、ポリウレタン芯材を用いた冷蔵庫パネルがなぜこれほど優れた断熱材となるのでしょうか?その理由は、本稿全体で紹介した、いくつかの賢い設計選択肢が組み合わさった結果にほかなりません。まず、断熱ガスを閉じ込める閉セルフォーム構造があります。次に、反りや歪みを防ぐ寸法安定性があります。さらに、実証済みの数十年にわたる経年劣化耐性があります。また、湿気を外部へ押し出す湿気抵抗性があります。さらに、用途に応じて最適な厚みを選べる柔軟性があります。さらに、湿気の侵入を防ぐために精密に嵌合する極めて密閉性の高い継手システムがあります。そして、肉、野菜、あるいは命を救う医薬品など、あらゆる保管物に対して優れた断熱性能を発揮する断熱冷蔵庫パネルシステムがあります。ポリウレタンパネルは、他の断熱システムと比較しても非常に優れています。そのため、冷蔵・冷凍保管を必要とする事業者は、自社施設の断熱にポリウレタンを信頼して採用しているのです。 冷凍庫パネル .
