JP2011002165A - Heat insulating body and refrigerator using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば冷蔵庫や冷凍庫等に断熱用筐体として利用される断熱体であって、その断熱芯材となる断熱材料として内部に注入される材料（例えば、ウレタンフォーム）を封止するための封止キャップを用いた断熱体と、それを用いた冷蔵庫に関するものである。 The present invention is a heat insulator used as a heat insulating casing in, for example, a refrigerator or a freezer, for sealing a material (for example, urethane foam) injected therein as a heat insulating material serving as a heat insulating core material. The present invention relates to a heat insulator using a sealing cap and a refrigerator using the heat insulator.
従来から、例えば冷蔵庫や冷凍庫等に断熱用筐体の一部として利用されている断熱体においては、十分な断熱特性が必要である。その断熱性能を向上させる際に、断熱特性向上と断熱体の強度確保とを両立させるため、断熱体の外箱（外骨格）となる構造躯体の内部に、断熱材料として発泡材料であるウレタンフォームを注入発泡して硬質ウレタンを成形し、この硬質ウレタンを断熱芯材として用いている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for a heat insulator that is used as a part of a heat insulating casing in, for example, a refrigerator or a freezer, sufficient heat insulating properties are required. When improving the heat insulation performance, in order to achieve both the heat insulation characteristics and ensuring the strength of the heat insulator, the urethane foam, which is a foam material, is used as the heat insulation material inside the structural housing that is the outer box (exoskeleton) of the heat insulator. Is injected and foamed to form a hard urethane, and this hard urethane is used as a heat insulating core material.
このように、断熱芯材としての硬質ウレタンを形成するために使用されるウレタンフォームは、例えば、有機ポリイソシアネート、ポリオール、触媒、整泡剤、発泡剤および気泡連通化剤から構成される。 Thus, the urethane foam used for forming the hard urethane as the heat insulating core material is composed of, for example, an organic polyisocyanate, a polyol, a catalyst, a foam stabilizer, a foaming agent, and a cell communicating agent.
以上のように、構造躯体の外表面部品である金属と内表面部品である樹脂シート成形品とで形成される内部空間にウレタンフォームを注入し発泡させることにより、硬質ウレタンを断熱芯材とする断熱体を得る。このウレタンフォーム注入の際の発泡・硬化度合の評価には、圧力評価が用いられている。
（従来例１）
以上のような断熱芯材（例えば硬質ウレタン）を製造するための従来の製造装置（例えば、特許文献１を参照）を図１６に示す。当該装置は、図１６に示すように、圧力センサ１１を配設した治具１２と、前記圧力センサ１１に連動し治具１２中に注入成形されるウレタンフォーム１３の圧力を検出する検知装置１４と、検知装置１４からの検出圧力値を表示する表示部１５とから構成されている。また、検出した圧力値を自動的に解析し、異常時に不良品とする良否判定部１６を有する。当該構成によって、ウレタンフォーム１３は圧力センサ１１を配設した治具１２に注入して成形されるが、この時の発泡圧力は、内部発熱温度の上昇と共に大きくなる。
As described above, by injecting and foaming urethane foam into the internal space formed by the metal that is the outer surface part of the structural housing and the resin sheet molded product that is the inner surface part, hard urethane is used as the heat insulating core material. Get insulation. Pressure evaluation is used for evaluating the degree of foaming and curing at the time of urethane foam injection.
(Conventional example 1)
FIG. 16 shows a conventional manufacturing apparatus (for example, see Patent Document 1) for manufacturing the heat insulating core material (for example, hard urethane) as described above. As shown in FIG. 16, the apparatus includes a jig 12 provided with a
しかし、ウレタンフォーム１３の気泡が破れ、所定の高い連続気泡化が達成された時、破泡と同時に急激に内部ガスが外部に拡散し、圧力は急激に低下する。一方、気泡連通化剤の効果に異常があり、連続気泡率が低くなった場合、発泡圧力は急激に低下することはない。よって発泡圧力を治具１２に配設した圧力センサ１１で検知することにより、連続気泡化を容易に検査できる。さらには検出した圧力値を表示部１５に表示することにより、作業者が容易に連続気泡率を判定でき、品質確認が簡便に行なえる。
However, when the foam of the urethane foam 13 is broken and a predetermined high open cell formation is achieved, the internal gas is suddenly diffused to the outside simultaneously with the foam break, and the pressure is drastically lowered. On the other hand, when the effect of the bubble communicating agent is abnormal and the open cell ratio is low, the foaming pressure does not drop rapidly. Therefore, by detecting the foaming pressure with the
以上のように、断熱芯材の製造においては、特にウレタンフォーム１３の充填度合や発泡・硬化反応度合が品質上重要であり、断熱芯材の製造工程でこれらを測定評価することが重要課題である。 As described above, in the production of the heat insulating core material, the filling degree and the foaming / curing reaction degree of the urethane foam 13 are particularly important in terms of quality, and it is an important issue to measure and evaluate these in the manufacturing process of the heat insulating core material. is there.
また、他の従来例として、断熱体の構造躯体を構成する外表面部品と内表面部品とを組み合わせ、これらの表面部品で閉じられた空間にウレタンフォームを注入し、発泡・硬化させて成形し、硬質ウレタンを形成することで目的の特性を得ている。ここで、ウレタンフォームの充填度合や発泡・硬化反応度合の判断は、成形後の硬質ウレタンをカットし、サンプリングしてから実施する。 As another conventional example, an outer surface part and an inner surface part that constitute a structural casing of a heat insulating body are combined, urethane foam is injected into a space closed by these surface parts, foamed and cured, and then molded. The desired properties are obtained by forming hard urethane. Here, the determination of the filling degree of urethane foam and the degree of foaming / curing reaction is performed after cutting and sampling the hard urethane after molding.
連続生産を伴う量産においては、例えば発泡反応に異常があり、反応度合が低くなる問題が発生しても、その時点では既に大量の不良品が製造されている。断熱体の外表面部品と内表面部品との間で発泡・硬化反応が進んでしまったウレタンフォームは、それだけを除去することが非常に困難であるために、ここで生じた不良品は廃棄処理される。 In mass production with continuous production, for example, even if there is a problem in the foaming reaction and the degree of reaction is low, a large number of defective products are already produced at that time. Urethane foam that has undergone a foaming / curing reaction between the outer and inner surface parts of the insulation is very difficult to remove. Is done.
このことからも、構造躯体へのウレタンフォームの充填度合や発泡・硬化反応度合を判定しうる検知方法をもって製造することが品質管理上大きな課題となっている。これに対し、従来例１では、ウレタンフォーム１３の発泡反応中に圧力検知をすることによって、発泡・硬化反応度合を評価している。 For this reason as well, manufacturing with a detection method that can determine the degree of filling of the urethane foam into the structural casing and the degree of foaming / curing reaction is a major issue in terms of quality control. In contrast, in Conventional Example 1, the degree of foaming / curing reaction is evaluated by detecting pressure during the foaming reaction of the urethane foam 13.
従来の断熱体において、ウレタンフォームを注入するために、構造躯体の一部に打抜加工を施した注入口を設けることが一般的である。この注入口に、ウレタンフォームをミキシング・注入するためのヘッドを挿入し、ウレタンフォームを構造躯体内に注入する。
（従来例２）
以上のように構造躯体内にウレタンフォームを注入するための注入口は、ウレタンフォームの硬化後にシールやキャップで封止するか、もしくは、図１７に示すように（例えば、特許文献２を参照）、構造躯体の注入口に予め舌状の樹脂性シート２１が片持ち状態に設けられ、この舌状の樹脂性シート２１が硬質ウレタンに内部から持ち上げられることで、硬質ウレタンの注入口での封止が実現される。この場合、舌状の樹脂性シート２１の外部への凸変形を極力抑制するために、図１７に示すように樹脂性シート２１のシート形状を台形形状とすることにより、樹脂性シート２１の剛性を高めたものが用いられる。
In a conventional heat insulating body, in order to inject urethane foam, it is common to provide an injection port subjected to punching processing in a part of the structural casing. A head for mixing and injecting the urethane foam is inserted into the injection port, and the urethane foam is injected into the structural body.
(Conventional example 2)
As described above, the injection port for injecting the urethane foam into the structural casing is sealed with a seal or a cap after the urethane foam is cured, or as shown in FIG. 17 (see, for example, Patent Document 2). The tongue-shaped resin sheet 21 is provided in a cantilever state in advance at the inlet of the structural housing, and the tongue-shaped resin sheet 21 is lifted from the inside by the hard urethane, so that the sealing at the hard urethane inlet is performed. Stop is realized. In this case, in order to suppress the convex deformation to the outside of the tongue-shaped resin sheet 21 as much as possible, the resin sheet 21 has a trapezoidal shape as shown in FIG. The one with higher is used.
しかしながら上記のような従来例１においては、圧力センサの取付け位置が適切でない場合には圧力指示値の評価が困難であり、さらに、このような場合に、圧力センサの取付け位置を容易に変更できないことも課題として挙げられる。 However, in the conventional example 1 as described above, it is difficult to evaluate the pressure indication value if the pressure sensor mounting position is not appropriate. Further, in such a case, the pressure sensor mounting position cannot be easily changed. This is also an issue.
また、従来例１の圧力評価のための構成を他の従来例に適用した場合には、構造躯体ごとに圧力センサを取付け、それを表示部や解析装置に接続する必要があり、断熱体製造の際の準備作業など、多くの作業工程が追加されることも課題である。 In addition, when the configuration for pressure evaluation of Conventional Example 1 is applied to other conventional examples, it is necessary to attach a pressure sensor to each structural housing and connect it to a display unit or an analysis device. It is also a problem that many work processes are added such as preparatory work at the time.
また、従来例２の説明で示したウレタンフォーム封止用の樹脂性シートにおいては、樹脂性シートの凸変形による過剰な圧力については確認できるものの、圧力の変化自体を直接確認することができない。 Moreover, in the resinous sheet for sealing urethane foam shown in the description of Conventional Example 2, although the excessive pressure due to the convex deformation of the resinous sheet can be confirmed, the pressure change itself cannot be directly confirmed.
以上のことから、従来の封止キャップでは、断熱用筐体に使用される断熱体に対して、最終的に硬質ウレタンの充填状態を確認するには、構造躯体を破壊して内部の状態を確認する必要がある。 From the above, in the conventional sealing cap, in order to finally confirm the filling state of the hard urethane with respect to the heat insulator used in the heat insulating casing, the internal structure is destroyed by destroying the structural housing. It is necessary to confirm.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、断熱体を製造する際の作業工程の追加なくかつ関連構造として簡単な構成で、構造躯体内部の断熱芯材（例えば硬質ウレタン）の圧力変化自体を直接確認することができると共に、構造躯体を破壊することなく、構造躯体内部の断熱芯材の充填状態を容易にかつ正確に確認することができる封止キャップを用いた断熱体とそれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and does not require an additional work process when manufacturing a heat insulator, and has a simple structure as a related structure, and changes in pressure of a heat insulating core material (for example, hard urethane) inside the structural housing. Insulating body using a sealing cap that can directly confirm itself and can easily and accurately confirm the filling state of the heat insulating core material inside the structural body without destroying the structural body. It aims at providing the refrigerator used.
上記の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の断熱体は、構造体と、前記構造体の内部空間へ注入された断熱材料を成形した断熱芯材と、前記断熱材料注入用の注入口を封止する透明樹脂材料の封止キャップと、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a heat insulating body according to
また、本発明の請求項２記載の断熱体は、請求項１に記載の断熱体であって、前記封止キャップの内部に、前記断熱材料が流動するための侵入領域が形成されたことを特徴とする。
Moreover, the heat insulation body of
また、本発明の請求項３記載の断熱体は、請求項１に記載の断熱体であって、前記封止キャップの内部に、前記断熱材料が流動するための侵入領域が形成され、前記侵入領域が抜勾配付きであることを特徴とする。
Moreover, the heat insulation body of
また、本発明の請求項４記載の断熱体は、請求項１に記載の断熱体であって、前記封止キャップの内部に、前記断熱材料が流動するための侵入領域が形成され、前記侵入領域が半径と角度が線形関係を有する螺旋形状であることを特徴とする。
Moreover, the heat insulation body of
また、本発明の請求項５記載の断熱体は、請求項１に記載の断熱体であって、前記封止キャップの中央部分に、表面のスキン層と内側のコア層で構成される前記断熱芯材のコア層まで突出する突出部を具備したことを特徴とする。
Moreover, the heat insulation body of
また、本発明の請求項６記載の断熱体は、請求項５に記載の断熱体であって、前記封止キャップの中央部分の前記突出部が略円錐形に形成されたことを特徴とする。
また、本発明の請求項７記載の断熱体は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の断熱体であって、前記封止キャップの基本肉厚が２〜１０ｍｍで形成されたことを特徴とする。
Moreover, the heat insulation body of
Moreover, the heat insulating body of
また、本発明の請求項８記載の断熱体は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の断熱体であって、前記断熱材料として発泡材料からなるウレタンフォームが使用され、前記断熱芯材として前記ウレタンフォームにより発泡成形された硬質ウレタンが使用されたことを特徴とする。
The heat insulator according to
また、本発明の請求項９記載の冷蔵庫は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の断熱体を断熱用筐体とすることを特徴とする。
A refrigerator according to
本発明によれば、断熱体を製造する際の作業工程の追加なくかつ関連構造として簡単な構成で、構造躯体内部の断熱芯材（例えば硬質ウレタン）の圧力変化自体を直接確認することができるとともに、構造躯体を破壊することなく、構造躯体内部の断熱芯材の充填状態を容易にかつ正確に確認することができる。 According to the present invention, the pressure change itself of the heat insulating core material (for example, hard urethane) inside the structural housing can be directly confirmed with no additional work process when manufacturing the heat insulating body and with a simple structure as a related structure. At the same time, it is possible to easily and accurately confirm the filling state of the heat insulating core material inside the structural casing without destroying the structural casing.
以下、本発明の実施の形態を示す断熱体とそれを用いた冷蔵庫について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付して、適宜説明を省略する。 Hereinafter, a heat insulator showing an embodiment of the present invention and a refrigerator using the heat insulator will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.
まず、本発明の断熱体に用いる封止キャップの概要を説明する。
本発明の断熱体に用いる封止キャップ（例えば、ウレタン封止キャップ）は、ポリカーボネートやＡＢＳなどの透明樹脂を材料とする射出成形品であり、大量生産が可能なものである。封止キャップの概寸法は外観上、大きく目立たない必要があるために、面内寸法でφ５０ｍｍ程度とする。また、封止キャップの深さの最小値は硬質ウレタンのスキン層が２ｍｍ以下であることから、後述する封止キャップの厚みを勘案して４ｍｍとする。封止キャップ取付け位置、すなわち、ウレタンフォーム注入口は構造躯体の背面側に設けることが望ましい。
First, the outline | summary of the sealing cap used for the heat insulating body of this invention is demonstrated.
The sealing cap (for example, urethane sealing cap) used for the heat insulator of the present invention is an injection molded product made of a transparent resin such as polycarbonate or ABS, and can be mass-produced. Since the approximate size of the sealing cap needs to be inconspicuous in appearance, the in-plane dimension is about φ50 mm. The minimum depth of the sealing cap is 4 mm in consideration of the thickness of the sealing cap described later, since the hard urethane skin layer is 2 mm or less. It is desirable to provide the sealing cap mounting position, that is, the urethane foam inlet on the back side of the structural housing.
冷蔵庫を例としたウレタンフォーム注入の概念図を図１（ａ）、（ｂ）に示す。図１（ａ）、（ｂ）は冷蔵庫におけるキャビネット部分である。図１（ａ）は全体の鳥瞰斜視図、図１（ｂ）は冷蔵庫キャビネットの中央カット断面の斜視図である。３０は構造躯体、３１は構造躯体３０内部の空間、３２はウレタンフォーム注入口、３３はウレタンフォーム注入ヘッド、３４はウレタン封止キャップである。
The conceptual diagram of the urethane foam injection which made the refrigerator an example is shown to Fig.1 (a), (b). Fig.1 (a), (b) is the cabinet part in a refrigerator. FIG. 1A is an overall bird's-eye perspective view, and FIG. 1B is a perspective view of a central cut section of the refrigerator cabinet. 30 is a structural housing, 31 is a space inside the
ウレタンフォーム注入ヘッド３３からウレタンフォームを注入後、ウレタンフォーム注入口３２をウレタン封止キャップ３４で封止する。ここで、断熱芯材である硬質ウレタンの厚みが５０ｍｍ程度であり、この厚みの半分程度までを確認できればウレタンフォームの充填が確認できることから、ウレタン封止キャップ３４の最大深さは３０ｍｍまでとする。ウレタン封止キャップ３４は、透明樹脂を使用しているため、肉厚１０ｍｍ以下の箇所からは、ウレタン封止キャップ３４の嵌合箇所近傍のウレタンフォームの充填度合および発泡・硬化反応度合や、反応生成された気泡の粒径分布といった構造的な特性を、直接に目視確認することができる。 After injecting urethane foam from the urethane foam injection head 33, the urethane foam injection port 32 is sealed with a urethane sealing cap 34. Here, the thickness of the hard urethane, which is the heat insulating core material, is about 50 mm, and if the half of this thickness can be confirmed, the filling of the urethane foam can be confirmed, so the maximum depth of the urethane sealing cap 34 is up to 30 mm. . Since the urethane sealing cap 34 uses a transparent resin, from the portion having a thickness of 10 mm or less, the filling degree and the foaming / curing reaction degree of the urethane foam in the vicinity of the fitting position of the urethane sealing cap 34 and the reaction Structural characteristics such as the particle size distribution of the generated bubbles can be directly visually confirmed.
さらに、ウレタン封止キャップ３４自体にウレタンフォーム侵入領域を設けることにより、このウレタンフォーム侵入領域に入り込んだウレタンフォームの体積（または、高さや流動長）を実測することができるため、ウレタンフォームの発泡圧力を判断することが可能となる。また、個々の構造躯体３０に対して評価が可能であるため、製造工程に不具合が発生した場合の確認ができるとともに、全数検査が可能である。
Further, by providing a urethane foam intrusion region in the urethane sealing cap 34 itself, the volume (or height and flow length) of the urethane foam that has entered the urethane foam intrusion region can be measured, so foaming of the urethane foam The pressure can be determined. Moreover, since it is possible to evaluate each
次に、本発明の実施の形態の封止キャップについて、具体例を挙げて説明する。
（実施の形態１）
図２（ａ）〜（ｃ）に本実施の形態１の封止キャップの一構造例を示す。図２（ａ）は全体の鳥瞰斜視図、図２（ｂ）は中央カット断面の斜視図、図２（ｃ）はキャップ本体とキャップ天板の境界面におけるカット断面の斜視図である。
Next, the sealing cap according to the embodiment of the present invention will be described with a specific example.
(Embodiment 1)
2A to 2C show a structural example of the sealing cap of the first embodiment. 2A is an overall bird's-eye perspective view, FIG. 2B is a perspective view of the central cut section, and FIG. 2C is a perspective view of the cut section at the boundary surface between the cap body and the cap top plate.
本実施の形態１は、主に発泡圧力値が必要値以上となっていることを判断するためのものである。４０は透明樹脂成形品であるウレタン封止キャップであり、ポリカーボネートやＡＢＳの透明樹脂を射出成形して作成する。ウレタン封止キャップ４０は、ウレタンフォームが注入される構造躯体内の空間に向けて挿入される。
The first embodiment is mainly for determining that the foaming pressure value is greater than or equal to the necessary value.
また、図２（ａ）〜（ｃ）において、４１はキャップ天板、４２はキャップ本体、４３はウレタンフォームのフローフロントの圧力を大気圧に保つための空気抜き穴、４４は構造躯体内の空間からウレタン封止キャップ４０へのウレタンフォーム侵入口、４５はウレタンフォーム侵入領域である。また、ウレタンフォームの流動長を即座に判断できるように、ウレタンフォーム侵入口４４を開始位置とする目盛りを付しておくことが望ましい。ウレタンフォーム侵入領域４５に侵入したウレタンフォームの流動長で発泡圧力を判断するため、このウレタンフォーム侵入領域４５は長いほど良い。
2 (a) to 2 (c), 41 is a cap top plate, 42 is a cap body, 43 is an air vent hole for maintaining the pressure of the flow front of the urethane foam at atmospheric pressure, and 44 is a space in the structural enclosure. The urethane foam intrusion port 45 from the
ウレタンフォームの流動長と、駆動力となる発泡圧力との関係は、（数式１）で示される。
Ｑ＝π・ΔＰ・Ｒ４／（８・Ｌｕ・η） ・・・（数式１）
（数式１）において、Ｌｕはウレタンフォームの流動長、ΔＰは圧力差（ここでは発泡圧力値Ｐとして差し支えない）、ηはウレタンフォームの粘性、Ｒはウレタンフォーム侵入領域４５における断面の半径である。
The relationship between the flow length of the urethane foam and the foaming pressure as the driving force is expressed by (Formula 1).
Q = π · ΔP · R 4 / (8 · Lu · η) (Formula 1)
In (Equation 1), Lu is the flow length of the urethane foam, ΔP is the pressure difference (here, it can be used as the foaming pressure value P), η is the viscosity of the urethane foam, and R is the radius of the cross section in the urethane foam intrusion region 45. .
なお、流動断面形状が円断面で無い場合にはＲを等価半径に置き換えることができる。例として、矩形断面の場合の等価半径は、（数式２）で与えられる。
Ｒ＝ｗ・ｈ／（ｗ＋ｈ） ・・・（数式２）
（数式２）において、ｗとｈはそれぞれウレタンフォーム侵入領域４５における矩形断面の幅および高さである。
If the flow cross-sectional shape is not a circular cross-section, R can be replaced with an equivalent radius. As an example, the equivalent radius in the case of a rectangular cross section is given by (Formula 2).
R = w · h / (w + h) (Formula 2)
In (Formula 2), w and h are the width and height of the rectangular cross section in the urethane foam intrusion region 45, respectively.
なお、これらの計算に際しては、図３に示すようなウレタンフォームの流動長Ｌｕと発泡圧力値Ｐとの関係を予め求めておくことが必要である。ウレタンフォームの充填後、この流動長の目盛りの読取値と、図３で得られた関係を用いて、発泡圧力値が必要値を超えているかを判断することができる。 In these calculations, it is necessary to obtain in advance the relationship between the flow length Lu of the urethane foam and the foaming pressure value P as shown in FIG. After filling the urethane foam, it is possible to determine whether the foaming pressure value exceeds the required value by using the reading value of the flow length scale and the relationship obtained in FIG.
ここで、ウレタンフォーム侵入領域４５の形状は、限られたウレタン封止キャップ４０の体積中で長く流動長を取ることが望ましいため、図２（ｃ）に示すアルキメデス・スパイラル形状（半径ｒと角度θが線形関係を有する螺旋形状）を採用する。例えば、ウレタン封止キャップ４０の外形を直径５０ｍｍ、スパイラルの壁面厚みを２ｍｍとすると、ウレタンフォーム侵入領域４５の幅ｗを２ｍｍとした場合には、得られるスパイラル長さＬａは約４９０ｍｍとなる。このように、本実施の形態１において、アルキメデス・スパイラル形状としたのは、同じ幅を有する侵入領域とすることで、流動して侵入したウレタンフォームの量を、侵入領域における長さから簡単に算出することを目的としているためである。
Here, since it is desirable that the urethane foam intrusion region 45 has a long flow length in the limited volume of the
ここで、当該ウレタン封止キャップ４０は射出成形で製造される。アルキメデス・スパイラルの壁面厚みが薄いほど高い成形圧力が必要となり、不良要因となるため、最低厚みを２ｍｍとすることが望ましい。また、透明樹脂の壁面や天板を介してウレタンフォームの状態を確認する必要があることから、ウレタン封止キャップ４０の最大厚みは１０ｍｍが望ましい。
Here, the
このように、ウレタンフォーム侵入領域４５の幅ｗとスパイラル長さには図４に示すような関係があるため、幅ｗを調整することによって、必要とするスパイラル長さＬａを調整することができる。 As described above, since the width w and the spiral length of the urethane foam intrusion region 45 have a relationship as shown in FIG. 4, the required spiral length La can be adjusted by adjusting the width w. .
ウレタンフォームの注入から発泡圧力測定までのフローチャートを、図５を用いて示す。
（ステップＳ１１）ウレタンフォーム注入口からウレタンフォームを注入する。
（ステップＳ１２）ウレタン封止キャップ４０をウレタンフォーム注入口に挿入する。
（ステップＳ１３）ウレタンフォームが、ウレタン封止キャップ４０内部のウレタンフォーム侵入領域４５に侵入したことを確認し、
（ステップＳ１４）ウレタンフォームの流動長Ｌｕを計測する。
（ステップＳ１５）予め作成しておいた図３を用いて、計測したウレタンフォームの流動長Ｌｕから発泡圧力値の推定値を求める。
（ステップＳ１６）発泡圧力値が必要値以上であるか判断する。
A flowchart from the injection of urethane foam to the measurement of foaming pressure is shown using FIG.
(Step S11) Urethane foam is injected from the urethane foam inlet.
(Step S12) The
(Step S13) Confirm that the urethane foam has entered the urethane foam intrusion area 45 inside the
(Step S14) The flow length Lu of the urethane foam is measured.
(Step S15) Using FIG. 3 prepared in advance, an estimated value of the foaming pressure value is obtained from the measured flow length Lu of the urethane foam.
(Step S16) It is determined whether the foaming pressure value is greater than or equal to a necessary value.
本実施の形態１は、前述の構造とフローチャートを用いることにより、従来のように断熱芯材（例えば硬質ウレタン）を注入口内に封止するための機能だけでなく、断熱材料（例えばウレタンフォーム）の充填度合や発泡・硬化反応度合の評価を可能とする機能をも設けることができる。 In the first embodiment, by using the above-described structure and flowchart, not only a function for sealing a heat insulating core material (for example, hard urethane) in the injection port as in the prior art but also a heat insulating material (for example, urethane foam). A function that enables evaluation of the degree of filling and the degree of foaming / curing reaction can also be provided.
また、封止キャップを透明樹脂で作成することにより、断熱材料の充填度合や発泡・硬化反応度合を、非破壊的に、直接外部より目視で確認することができる。
また、封止キャップの内部に断熱材料の侵入領域を設けておくことにより、その侵入度合で断熱材料の充填度合や発泡圧力を見積もることができる。
Further, by forming the sealing cap with a transparent resin, the filling degree of the heat insulating material and the foaming / curing reaction degree can be visually confirmed directly from the outside in a non-destructive manner.
Moreover, by providing the penetration area | region of the heat insulation material in the inside of a sealing cap, the filling degree and foaming pressure of a heat insulation material can be estimated by the penetration degree.
また、封止キャップを断熱体に用いることにより、構造躯体の個々に封止キャップを容易に取付けることが可能となることから、断熱体の製造工程で構造躯体への断熱材料の発泡工程における全数検査が可能となる。 In addition, since the sealing cap can be easily attached to each individual structural case by using the sealing cap for the heat insulating body, the total number in the foaming process of the heat insulating material to the structural case in the manufacturing process of the heat insulating body. Inspection is possible.
また、断熱体を製造する際の作業工程の追加なくかつ関連構造として簡単な構成で、構造躯体内部の断熱芯材（例えば硬質ウレタン）の圧力変化自体を直接確認することができるとともに、構造躯体を破壊することなく、構造躯体内部の断熱芯材の充填状態を容易にかつ正確に確認することができる。 In addition, it is possible to directly check the pressure change of the heat insulation core material (for example, hard urethane) inside the structure body with a simple structure as a related structure without adding work steps when manufacturing the heat insulator, and the structure body It is possible to easily and accurately confirm the filling state of the heat insulating core material inside the structural housing without destroying the structure.
さらに、断熱体を製造する際に、構造躯体内への断熱材料の充填、発泡・硬化反応の確認を要する箇所に、個数を限定することなく自由に設けることができる。
そのため、断熱材料の発泡・硬化反応の不充分な不良品を製造工程中で容易に確認することができ、即座に廃棄または製造条件の見直しができることから、工程品質の確保が可能となり、高性能な断熱体を安定して供給することができる。
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２の封止キャップであり、主としてウレタンフォームの充填度合を評価する場合の一構造例を図６（ａ）〜（ｃ）に示す。図６（ａ）は全体の鳥瞰斜視図、図６（ｂ）は中央カット断面の斜視図、図６（ｃ）はキャップ本体と天板の境界面におけるカット断面の斜視図である。
Furthermore, when the heat insulator is manufactured, it can be freely provided without limiting the number of the heat insulators in the structural housing where it is necessary to confirm the foaming / curing reaction.
Therefore, defective products with insufficient foaming / curing reaction of heat insulating materials can be easily confirmed during the manufacturing process, and can be immediately discarded or the manufacturing conditions can be reviewed, ensuring process quality and high performance. A stable heat insulator can be supplied stably.
(Embodiment 2)
Next, FIG. 6A to FIG. 6C show a structural example of the sealing cap of the second embodiment, which is mainly used for evaluating the filling degree of urethane foam. 6A is an overall bird's-eye perspective view, FIG. 6B is a perspective view of the central cut section, and FIG. 6C is a perspective view of the cut section at the boundary surface between the cap body and the top plate.
５０は透明樹脂成形品であるウレタン封止キャップであり、上記の実施の形態１と同様、ポリカーボネートやＡＢＳの透明樹脂を射出成形して作成する。また、図６（ａ）〜（ｃ）において、５１はウレタンフォーム侵入領域、５２はウレタンフォームのフローフロントの圧力を大気圧に保つための空気抜き穴である。 50 is a urethane sealing cap which is a transparent resin molded product, and is made by injection molding a transparent resin such as polycarbonate or ABS as in the first embodiment. 6 (a) to 6 (c), 51 is a urethane foam intrusion region, and 52 is an air vent hole for maintaining the pressure at the flow front of the urethane foam at atmospheric pressure.
上記の実施の形態１と同様に、本実施の形態２における発泡圧力値Ｐと充填高さｈｕの関係を、図７のように予め求めておくことによって、発泡圧力値を求めることができ、必要値以上であるか判断ができる。本構造では、上部からウレタンフォームの充填量が観察できるため、即座に未充填不良が判断できる。 Similarly to the first embodiment, the relationship between the foaming pressure value P and the filling height hu in the second embodiment can be obtained in advance as shown in FIG. It can be judged whether it is more than the required value. In this structure, since the filling amount of the urethane foam can be observed from the upper part, an unfilled defect can be immediately determined.
ウレタンフォームの注入から充填度合判断までのフローチャートを、図８を用いて示す。
（ステップＳ２１）ウレタンフォーム注入口からウレタンフォームを注入する。
（ステップＳ２２）ウレタン封止キャップ５０をウレタンフォーム注入口に挿入する。
（ステップＳ２３）ウレタンフォームが、ウレタン封止キャップ５０内部のウレタンフォーム侵入領域５１に侵入したことを確認し、
（ステップＳ２４）ウレタンフォーム侵入領域５１の高さｈｕを計測する。
（ステップＳ２５）予め作成しておいた図７を用いて、計測したウレタンフォームの侵入高さｈｕから発泡圧力値の推定値を求める。
（ステップＳ２６）発泡圧力値が必要値以上であるか判断し、同時にウレタンフォームの侵入高さｈｕから充填度合を判断する。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態３の封止キャップであり、主として硬質ウレタンのスキン層およびコア層の微細構造を評価する場合の一構造例を図９（ａ）、（ｂ）に示す。図９（ａ）は全体の鳥瞰斜視図、図９（ｂ）は中央カット断面の斜視図である。
A flowchart from the injection of the urethane foam to the determination of the filling degree is shown using FIG.
(Step S21) Urethane foam is injected from the urethane foam inlet.
(Step S22) The
(Step S23) Confirm that the urethane foam has entered the urethane foam intrusion area 51 inside the
(Step S24) The height hu of the urethane foam intrusion area 51 is measured.
(Step S25) Using FIG. 7 prepared in advance, an estimated value of the foaming pressure value is obtained from the measured penetration height hu of the urethane foam.
(Step S26) It is determined whether the foaming pressure value is equal to or higher than the necessary value, and at the same time, the filling degree is determined from the penetration height hu of the urethane foam.
(Embodiment 3)
Next, FIG. 9 (a) and FIG. 9 (b) show a structural example of the sealing cap according to the third embodiment, which is mainly used for evaluating the fine structure of the hard urethane skin layer and the core layer. FIG. 9A is a perspective view of the whole bird's-eye view, and FIG. 9B is a perspective view of a central cut section.
６０は透明樹脂成形品であるウレタン封止キャップであり、上記の実施の形態１〜２と同様、ポリカーボネートやＡＢＳの透明樹脂を射出成形して作成する。キャップ本体４２の中央部分に、構造躯体内の空間側に突出した中央突出部６１を有することを特徴とする。 Reference numeral 60 denotes a urethane sealing cap which is a transparent resin molded product, which is formed by injection molding a transparent resin such as polycarbonate or ABS as in the first and second embodiments. The central portion of the cap body 42 has a central protrusion 61 that protrudes toward the space in the structural housing.
本構造により、図１０に示すように、ウレタン封止キャップ６０を上部から観察した場合に、硬質ウレタンの深さ方向の構造を確認することができる。ウレタンフォームの流動不良などにより、特定のウレタンフォーム領域が連続的に冷却された場合にはスキン層７１が成長しやすい。つまり、スキン層７１の成長度合によって、ウレタンフォームの流動性を予測することができる。 With this structure, as shown in FIG. 10, when the urethane sealing cap 60 is observed from above, the structure of the hard urethane in the depth direction can be confirmed. The skin layer 71 tends to grow when a specific urethane foam region is continuously cooled due to poor flow of the urethane foam. That is, the fluidity of the urethane foam can be predicted based on the degree of growth of the skin layer 71.
スキン層７１とコア層７２の判別は、存在する空隙粒径と密度で判断することができ、一般的にはスキン層７１において空隙粒径が小さく、ウレタン密度が大きい。また、正常に発泡成形された硬質ウレタンのスキン層７１は２ｍｍ以下である。 The skin layer 71 and the core layer 72 can be discriminated based on the existing void particle diameter and density. In general, the skin layer 71 has a small void particle diameter and a high urethane density. Moreover, the skin layer 71 of the hard urethane normally foam-molded is 2 mm or less.
射出成形品であるウレタン封止キャップ６０の厚みが２ｍｍ程度とすることを鑑みると、中央突出部６１の深さは４ｍｍ以上が望ましい。また、その突出形状が円錐形であれば、上部からの観察が容易である。ここで、突出形状としては、図１０に示すような中心軸に平行な断面が台形となる円錐形状や、中心軸に平行な断面が曲線により構成される円錐状の形状が考えられる。本実施の形態においては、本構造の目的である上部から観察した場合に硬質ウレタンの深さ方向の構造を確認することが可能であれば、前述の様々な形状を含め、中心軸に垂直な面内において、先端に近づくにつれ面積が小さくなるような形状を用いることができる。なお、本実施の形態においては、これらの形状を総称して、略円錐形状と称する。 Considering that the thickness of the urethane sealing cap 60 that is an injection molded product is about 2 mm, the depth of the central protrusion 61 is desirably 4 mm or more. Further, if the protruding shape is a conical shape, observation from above is easy. Here, as the protruding shape, a conical shape having a trapezoidal cross section parallel to the central axis as shown in FIG. 10 and a conical shape having a curved cross section parallel to the central axis are conceivable. In the present embodiment, if it is possible to confirm the structure of the hard urethane in the depth direction when observed from the upper part, which is the purpose of this structure, including the above-mentioned various shapes, it is perpendicular to the central axis. In the plane, it is possible to use a shape that decreases in area as it approaches the tip. In the present embodiment, these shapes are collectively referred to as a substantially conical shape.
ウレタンフォームの注入から硬質ウレタンの微細構造観察までのフローチャートを、図１１を用いて示す。
（ステップＳ３１）ウレタンフォーム注入口からウレタンフォームを注入する。
（ステップＳ３２）ウレタン封止キャップ６０をウレタンフォーム注入口に挿入する。
（ステップＳ３３）ウレタンフォーム硬化後の硬質ウレタンのスキン層７１、およびコア層７２の厚みを、中央突出部６１を介して観察し、スキン層が２ｍｍ以下であることを確認する。
（実施の形態４）
本実施の形態４の封止キャップであり、上記の実施の形態１と３を併せ持つ一構造例を図１２（ａ）、（ｂ）に示す。図１２（ａ）は全体の鳥瞰斜視図、図１２（ｂ）は中央カット断面の斜視図である。
A flowchart from the injection of urethane foam to the observation of the microstructure of hard urethane is shown in FIG.
(Step S31) Urethane foam is injected from the urethane foam inlet.
(Step S32) The urethane sealing cap 60 is inserted into the urethane foam inlet.
(Step S33) The thicknesses of the hard urethane skin layer 71 and the core layer 72 after curing the urethane foam are observed through the central protrusion 61 to confirm that the skin layer is 2 mm or less.
(Embodiment 4)
FIGS. 12A and 12B show a structural example of the sealing cap according to the fourth embodiment, which has both the first and third embodiments. FIG. 12A is a perspective view of the whole bird's-eye view, and FIG. 12B is a perspective view of a central cut section.
ウレタン封止キャップ７０は、キャップ本体４２にアルキメデス・スパイラル形状のウレタンフォーム侵入領域４５を有し、上記ウレタンフォーム侵入領域４５の中央部分に、構造躯体内の空間側に突出した中央突出部６１を有することを特徴とする。 The urethane sealing cap 70 has an Archimedes / spiral-shaped urethane foam intrusion region 45 in the cap main body 42, and a central projecting portion 61 projecting toward the space inside the structural housing is formed at the central portion of the urethane foam intrusion region 45. It is characterized by having.
本構造によれば、発泡圧力値を判断しながら、同時に硬質ウレタンのスキン層７１／コア層７２の構造を判断することができる。
ウレタンフォームの注入から発泡圧力測定、および硬質ウレタンの微細構造観察までのフローチャートを、図１３を用いて示す。
（ステップＳ４１）ウレタンフォーム注入口からウレタンフォームを注入する。
（ステップＳ４２）ウレタン封止キャップ７０をウレタンフォーム注入口に挿入する。
（ステップＳ４３）ウレタンフォームが、ウレタン封止キャップ７０内部のウレタンフォーム侵入領域４５に侵入したことを確認し、
（ステップＳ４４）ウレタンフォームの流動長Ｌｕを計測する。
（ステップＳ４５）予め作成しておいた図３を用いて、計測したウレタンフォームの流動長Ｌｕから発泡圧力値の推定値を求める。
（ステップＳ４６）発泡圧力値が必要値以上であるか判断する。
（ステップＳ４７）ウレタンフォーム硬化後の硬質ウレタンのスキン層７１およびコア層７２の厚みを、中央突出部６１を介して観察し、スキン層７１が２ｍｍ以下であることを確認する。
（実施の形態５）
本実施の形態５の封止キャップであり、上記の実施の形態２と３を併せ持つ一構造例を図１４（ａ）〜（ｃ）に示す。図１４（ａ）はキャップ天板４１側（トップ）から見た全体の鳥瞰斜視図、図１４（ｂ）は中央突出部６１側（ボトム）から見た全体の鳥瞰斜視図、図１４（ｃ）は中央カット断面の斜視図である。
According to this structure, the structure of the hard urethane skin layer 71 / core layer 72 can be determined simultaneously while determining the foaming pressure value.
A flowchart from the injection of urethane foam to the measurement of foaming pressure and the observation of the microstructure of hard urethane is shown in FIG.
(Step S41) Urethane foam is injected from the urethane foam inlet.
(Step S42) The urethane sealing cap 70 is inserted into the urethane foam inlet.
(Step S43) Confirm that the urethane foam has entered the urethane foam intrusion area 45 inside the urethane sealing cap 70;
(Step S44) The flow length Lu of the urethane foam is measured.
(Step S45) Using FIG. 3 prepared in advance, an estimated value of the foaming pressure value is obtained from the measured flow length Lu of the urethane foam.
(Step S46) It is determined whether the foaming pressure value is equal to or greater than a necessary value.
(Step S47) The thicknesses of the hard urethane skin layer 71 and the core layer 72 after curing the urethane foam are observed through the central protrusion 61 to confirm that the skin layer 71 is 2 mm or less.
(Embodiment 5)
FIG. 14A to FIG. 14C show a structural example that is the sealing cap of the fifth embodiment and has both the second and third embodiments. 14A is an overall bird's-eye perspective view seen from the cap top plate 41 side (top), FIG. 14B is an entire bird's-eye perspective view seen from the central protrusion 61 side (bottom), and FIG. ) Is a perspective view of a central cut section.
ウレタン封止キャップ８０は、キャップ本体４２に抜勾配を有するウレタンフォーム侵入領域４５を有し、上記ウレタンフォーム侵入領域４５の中央部分に、構造躯体内の空間側に突出した中央突出部６１を有することを特徴とする。 The urethane sealing cap 80 has a urethane foam intrusion region 45 having a draft in the cap body 42, and has a central projecting portion 61 projecting toward the space inside the structural housing at the central portion of the urethane foam intrusion region 45. It is characterized by that.
本構造によれば、発泡圧力値および充填度合を判断しながら、同時に硬質ウレタンのスキン層７１／コア層７２の構造を判断することができる。
ウレタンフォームの注入から充填度合判断、硬質ウレタンの微細構造観察までのフローチャートを、図１５を用いて示す。
（ステップＳ５１）ウレタンフォーム注入口からウレタンフォームを注入する。
（ステップＳ５２）ウレタン封止キャップ８０をウレタンフォーム注入口に挿入する。
（ステップＳ５３）ウレタンフォームが、ウレタン封止キャップ８０内部のウレタンフォーム侵入領域４５に侵入したことを確認し、
（ステップＳ５４）ウレタンフォーム侵入領域４５の高さｈｕを計測する。
（ステップＳ５５）予め作成しておいた図７を用いて、計測したウレタンフォームの侵入高さｈｕから発泡圧力値の推定値を求める。
（ステップＳ５６）発泡圧力値が必要値以上であるか判断し、同時に侵入高さｈｕから充填度合を判断する。
（ステップＳ５７）ウレタンフォーム硬化後の硬質ウレタンのスキン層７１およびコア層７２の厚みを、中央突出部６１を介して観察し、スキン層７１が２ｍｍ以下であることを確認する。
According to this structure, the structure of the hard urethane skin layer 71 / core layer 72 can be determined at the same time while determining the foaming pressure value and the filling degree.
A flowchart from injection of urethane foam to determination of the degree of filling and observation of the microstructure of the hard urethane is shown in FIG.
(Step S51) Urethane foam is injected from the urethane foam inlet.
(Step S52) The urethane sealing cap 80 is inserted into the urethane foam inlet.
(Step S53) Confirm that the urethane foam has entered the urethane foam intrusion area 45 inside the urethane sealing cap 80;
(Step S54) The height hu of the urethane foam intrusion area 45 is measured.
(Step S55) Using FIG. 7 prepared in advance, an estimated value of the foaming pressure value is obtained from the measured penetration height hu of the urethane foam.
(Step S56) It is determined whether the foaming pressure value is equal to or higher than the necessary value, and at the same time, the filling degree is determined from the penetration height hu.
(Step S57) The thicknesses of the hard urethane skin layer 71 and the core layer 72 after urethane foam curing are observed through the central protrusion 61 to confirm that the skin layer 71 is 2 mm or less.
本発明の断熱体は、ウレタンフォームの充填度合および発泡・硬化反応度合や発泡圧力を非破壊的に確認できるため、発泡・硬化反応の不充分な不良品を容易に工程中で確認することが可能であり、即座に廃棄または製造条件の見直しができることから、工程品質の確保が可能となり、高性能の断熱体を安定して供給できるもので、断熱材料にウレタンフォームを用いる断熱体として、主に冷蔵庫や冷凍庫に適用することができる。 Since the insulation of the present invention can non-destructively confirm the degree of filling of urethane foam, the degree of foaming / curing reaction and the foaming pressure, it is possible to easily confirm defective products with insufficient foaming / curing reaction during the process. It is possible to immediately dispose of or review the manufacturing conditions, ensuring process quality and providing a stable supply of high-performance insulation. It can be applied to refrigerators and freezers.
１１ 圧力センサ
１２ 治具
１３ ウレタンフォーム
１４ 検知装置
１５ 表示部
１６ 良否判定部
２１ 樹脂性シート
３０ 構造躯体
３１ 空間
３２ ウレタンフォーム注入口
３３ ウレタンフォーム注入ヘッド
３４、４０、５０、６０、７０、８０ ウレタン封止キャップ
４１ キャップ天板
４２ キャップ本体
４３、５２ 空気抜き穴
４４ ウレタンフォーム侵入口
４５、５１ ウレタンフォーム侵入領域
６１ 中央突出部
７１ スキン層
７２ コア層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記構造体の内部空間へ注入された断熱材料を成形した断熱芯材と、
前記断熱材料注入用の注入口を封止する透明樹脂材料の封止キャップと、を備える
ことを特徴とする断熱体。 A structure,
A heat insulating core formed from a heat insulating material injected into the internal space of the structure, and
And a sealing cap made of a transparent resin material for sealing the inlet for injecting the heat insulating material.
前記封止キャップの内部に、前記断熱材料が流動するための侵入領域が形成された
ことを特徴とする断熱体。 The thermal insulator according to claim 1,
An insulative body in which an intrusion region for the heat insulating material to flow is formed inside the sealing cap.
前記封止キャップの内部に、前記断熱材料が流動するための侵入領域が形成され、
前記侵入領域が抜勾配付きである
ことを特徴とする断熱体。 The thermal insulator according to claim 1,
An intrusion region for the heat insulating material to flow is formed inside the sealing cap,
The heat insulating body, wherein the intrusion area has a draft.
前記封止キャップの内部に、前記断熱材料が流動するための侵入領域が形成され、前記侵入領域が半径と角度が線形関係を有する螺旋形状である
ことを特徴とする断熱体。 The thermal insulator according to claim 1,
An insulative region for allowing the heat insulating material to flow is formed inside the sealing cap, and the insulative region has a spiral shape having a linear relationship between a radius and an angle.
前記封止キャップの中央部分に、表面のスキン層と内側のコア層で構成される前記断熱芯材のコア層まで突出する突出部を具備した
ことを特徴とする断熱体。 The thermal insulator according to claim 1,
A heat insulating body characterized in that a protruding portion that protrudes to the core layer of the heat insulating core material composed of a skin layer on the surface and an inner core layer is provided in a central portion of the sealing cap.
前記封止キャップの中央部分の前記突出部が略円錐形に形成された
ことを特徴とする断熱体。 It is a heat insulating body of Claim 5, Comprising:
The heat insulating body, wherein the protruding portion of the central portion of the sealing cap is formed in a substantially conical shape.
前記封止キャップの基本肉厚が２〜１０ｍｍで形成された
ことを特徴とする断熱体。 The heat insulator according to any one of claims 1 to 6,
A heat insulator having a basic thickness of the sealing cap of 2 to 10 mm.
前記断熱材料として発泡材料からなるウレタンフォームが使用され、
前記断熱芯材として前記ウレタンフォームにより発泡成形された硬質ウレタンが使用された
ことを特徴とする断熱体。 A heat insulator according to any one of claims 1 to 7,
Urethane foam made of foam material is used as the heat insulating material,
A heat insulating body in which hard urethane foam-molded with the urethane foam is used as the heat insulating core material.
冷蔵庫。 The refrigerator which uses the heat insulating body in any one of Claims 1-8 as the housing | casing for heat insulation.
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