KR20140137108A - 냉장고 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공단열재를 이용한 냉장고에 관한 것이다.
특히 상기 냉장고의 도어는 소정 체적을 갖는 공간부 및 상기 공간부와 내외부를 연통시키는 홀이 있는 하우징이 마련되고, 발포액은 상기 홀을 통해 상기 공간부에 충진되며, 상기 발포액에 의해 형성된 개방 기포형 폴리우레탄폼(open cell polyurethane foam)인 심재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고 및 이의 제조방법{refrigerator and manufacturing method thereof}
본 발명은 단열성능이 우수한 냉장고 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 단열성능이 우수한 도어를 포함하는 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 식품을 저온 저장하기 위한 장치로서, 냉동 사이클을 이용하여 저장실의 온도를 영상 또는 영하의 온도로 형성하며, 저장물을 냉장보관 또는 냉동보관 할 수 있는 전기제품이다.
도1을 참조하여 냉장고(10)의 일반적인 구성을 보면, 저장물을 저장할 수 있는 저장공간이 형성되는 본체(20)와, 냉장실(27)과 냉동실(28)을 개폐하는 도어(30)와, 냉매압축사이클로 구성되는 기계부로 구성된다.
본체(20)의 경우, 저장공간이 형성되는 이너케이스(24)와, 이너케이스(24)가 수용되는 아웃케이스(22)를 포함하는데, 이너케이스(24)와 아웃케이스(22) 사이에는 단열재가 배치되어 있다. 이러한 단열재에 의하여 외부 온도에 의하여 저장공간 내의 온도가 영향받는 것이 방지된다.
냉장고(10)는 아웃케이스(22)와 이너케이스(24) 사이에 폴리우레탄 발포액을 주입한 후 발포시켜 형성된 폴리우레탄폼이 충전된다. 현재 상용화 된 냉장고의 이너케이스(24)와 아웃케이스(22) 사이에는 독립기포형 폴리우레탄폼(closed cell polyurethane foam)으로 구성되며, 이와 같은 구조는 기포 내부에 가스가 존재하여 열전도율은 0.0160kcal/m.hr.℃ 정도로 좋은 성능을 보이지 않고 있다.
즉, 내부에 공기가 함입되어 있기 때문에 단열 성능을 향상시키는데 제약이 있으므로, 최근에는 냉장고의 단열성능을 보다 효과적으로 향상시키기 위한 노력이늘어나고 있다.
특히, 냉장고 도어는 빈번하게 개폐되므로 외부 온도에 영향받기가 쉬우며, 최근 도어 인 도어(door-in-door) 냉장고의 사용이 많아져 도어의 잦은 개폐에 의한 냉장고의 단열 문제가 발생하고 있다.
하지만 냉장고에 단열재만을 삽입 하여 단열효과를 구현하기 위해서는 단열재의 두께가 어느 정도 확보되어야 하고, 이는 그만큼 단열재가 두꺼워지는 것을 의미한다. 따라서 자연적으로 이너케이스와 아웃케이스 간의 벽 두께가 두꺼워져서 냉장고의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다.
반면, 냉장고의 아웃케이스와 이너케이스 사이에 진공 공간부를 형성하여 단열효과를 높이는 경우, 단열재의 적층으로 인한 냉장고의 부피 상승은 방지할 수 있다.
하지만 냉장고의 진공 공간부는 단면적이 크기 때문에 외부로부터의 투기, 투습에 의한 약간의 압력 상승만으로도 단열 성능이 급격히 떨어지는 문제점이 있었다. 진공 공간부에 의한 단열 성능은 고진공에서만 유지될 수 있기 때문이다.
또한 높은 진공도에서 외부 충격 등에도 진공 공간부가 외형을 유지하기 위해서는 냉장고의 아웃케이스와 이너케이스가 매우 복잡한 구조와 제작공정을 거쳐야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 기본적으로 전술한 종래의 문제점을 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 보다 단열성능이 우수한 냉장고 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 진공상태를 유지하면서 냉장고 구조의 지지체 역할을 하는 진공단열재를 이용한 냉장고 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 외부의 충격이나 소정의 진공도 감소에도 단열성능 및 구조의 안정성을 유지하는 진공단열재 및 이를 이용한 냉장고를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 진공 단열재가 수용되는 공간을 형성하는 하우징에 있어서, 좀 더 효율적인 하우징의 재질 및 제조 형상을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 저장물이 수용되는 저장실(26)을 구비하는 본체(20); 및 상기 저장실(26)을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어(30)를 포함하며, 상기 도어(30)는, 도어(30)의 외곽을 형성하는 하우징(34); 상기 하우징(34) 내부에 소정의 체적을 갖는 공간부(49);상기 공간부(49)와 내외부를 연통시키는 홀(42); 그리고 발포액이 상기 홀(42)을 통해 상기 공간부(49)에 충진되며, 상기 발포액에 의해 형성된 개방 기포형 폴리우레탄폼(open cell polyurethane foam)인 심재(46)를 포함하는 냉장고를 제공할 수 있다.
상기 개방 기포형 폴리우레탄폼을 형성하기 위한 발포액은 상기 홀(42)에 삽입되는 파이프(44)를 통해서 주입되는 것을 특징으로 한다.
상기 심재(46)가 충전된 상태에서 상기 공간부(49)는 홀(42)에 삽입되는 파이프(44)를 통하여 진공 배기 될 수 있다.
상기 홀은, 발포액 주입을 위한 주입홀(420)과 상기 공간부(49)에 소정의 진공도를 형성시키기 위한 배기홀(422)을 포함할 수 있다.
상기 주입홀(420)로 발포액이 주입됨과 동시에 상기 배기홀(422)을 통해 상기 공간부(49) 내의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
상기 주입홀(420)과 상기 배기홀(422)은 저장실(26)과 마주보는 상기 하우징(34)의 일면에 각각 마련된 것이 바람직하다.
상기 공간부(49)에는 가스를 흡수하기 위한 게터(40)가 마련될 수 있다.
상기 하우징(34)은 개구부를 갖는 몸체부(340)와 상기 몸체부(340)의 개구부를 밀폐시키기 위한 커버(342)를 포함한다. 상기 몸체부(340)와 상기 커버(342)는 ABS 수지 재질로 형성될 수 있으며, 상기 몸체부(340)에는 홀이 마련된다.
또한, 상기 몸체부(340)와 커버(342)는 열융착(45)을 통해 접합 된 것을 특징으로 하며, 상기 몸체부(340) 및 상기 커버(342)의 내주면은 도금(43)될 수 있다. 상기 도금 방법으로 전기도금, 화학도금, 용융도금, 진공 증착 도금(Evaporation deposition), 침투도금, 이온도금 등이 있을 수 있다.
한편, 상기 하우징(34)은 금속 재질로 형성될 수도 있다. 이 경우 상기 하우징(34)의 인접하는 면 사이의 경계부는 용접 과정을 통해 밀폐된다..
상기 홀을 통해 발포액의 주입 또는 진공 배기 단계가 종료한 후에는 상기 홀은 실링부재(48)로 밀폐되는 것을 특징으로 한다.
상기 심재(46)는, 상기 본체(20)의 외관을 형성하는 아웃케이스(22)와 상기 아웃케이스(22) 내부에 위치되며 상기 본체(20)의 저장실(26)을 형성하는 이너케이스(24) 사이에도 충전될 수 있다.
본 발명은 기본적으로 전술한 종래의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 보다 단열성능이 우수한 냉장고 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 진공상태를 유지하면서 냉장고 구조의 지지체 역할을 하는 진공단열재를 이용한 냉장고 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 외부의 충격이나 소정의 진공도 감소에도 단열성능 및 구조의 안정성을 유지하는 진공단열재 및 이를 이용한 냉장고를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 진공 단열재가 수용되는 공간을 형성하는 하우징에 있어서, 좀 더 효율적인 하우징의 재질 및 제조 형상을 제공할 수 있다.
도1은 본 발명에 의한 냉장고의 사시도;
도2는 본 발명에 의한 냉장고의 제1실시예를 도1의 A-A에서 바라본 단면도;
도3은 본 발명에 의한 냉장고의 제2실시예를 도1의 A-A에서 바라본 단면도;
도4는 하나의 홀이 마련된 도어의 사시도;
도5는 파이프가 추가된 도어의 사시도;
도6은 주입홀과 배기홀이 마련된 도어의 단면도;
도7은 파이프와 실링부재가 추가된 도어의 단면도;
도8은 본 발명에 의한 도어의 몸체부와 커버를 도5의 B-B에서 바라본 단면도;
도9는 내주면이 도금된 본 발명의 도어를 도5의 B-B 에서 바라본 단면도;
도10은 본 발명의 개방기포형 폴리우레탄폼의 SEM 사진;
도11은 압력, 기포의 지름,그리고 열전도도 간의 상관관계를 도시한 그래프;
도12는 본 발명에 의한 냉장고 제조방법에 대한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고에 대해서 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.
먼저, 도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 냉장고는 저장실(26)이 형성되는 본체(20)와, 상기 본체(20)에 회동가능하게 마련되는 도어를 포함한다.
상기 본체(20)는 본체(20)의 외관을 형성하는 아웃케이스(22)와 상기 아웃케이스(22) 내부에 위치되며 상기 본체(20)의 저장실(26)을 형성하는 이너케이스(24)로 이루어진다.
상기 본체의 저장실은 냉장실(27)과 냉동실(28)을 형성하게 된다. 상기 냉장실(27)과 냉동실(28)의 내측에는 다수의 서랍과 선반들이 구비되어 내부에 다양한 식품들이 수납될 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 냉장실(27) 또는 냉동실(28) 도어의 배면에는 식품의 수납을 위한 다수의 바스켓이 구비될 수 있으며, 상기 냉장실(27) 또는 냉동실 도어에는 아이스 메이커와 디스펜서, 홈바 등이 필요에 따라서 구비될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기 도어(30)에 관하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도4 내지 도5는 본 발명의 도어를 도시한 사시도이다.
상기 도어(30)는 상기 본체(20)의 저장실(26)을 개폐시키며, 소정 체적을 갖는 공간부(49) 및 상기 공간부(49)의 내외부를 연통시키는 홀(42)이 마련된 하우징(34)이 도어(30)의 외곽을 형성한다. 발포액이 상기 홀(42)을 통해 상기 공간부(49)에 충전되며, 상기 발포액에 의해 형성된 개방 기포형 폴리우레탄폼(open cell polyurethane foam)인 심재(46)가 상기 공간부(49)를 채우게 된다.
상기 하우징(34)의 내면은 저장실(26)과 접하고, 하우징(34)의 외면은 도어(30)의 외곽을 형성한다. 상기 하우징(34)은 금속 재질 또는 ABS수지를 재질으로 할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 하우징(34)이 스틸(steel)을 재질로 하는 경우, 스틸을 밴딩(bending)하여 도어(30)의 형상을 만들고, 상기 하우징(34)의 인접하는 면 사이의 경계부는 용접을 통하여 밀폐된다. 하우징의 재질을 스틸으로 하는 경우에는 하우징(34) 자체에서 발생하는 가스로부터 야기되는 상기 공간부의 압력증가를 방지할 수 있다..
뿐만 아니라, 스틸을 용접하는 경우 홈 체결 또는 폴리우레탄의 접착력으로 하우징을 고정하는 것보다 밀폐가 훨씬 효과적으로 이루어진다.
반면, 상기 하우징(34)의 용접되는 부위가 많을수록 용접 불량이 발생할 위험이 높아질 수 있다. 따라서 용접 부위를 최소화할 필요성이 있다.
이를 위해 도8에서 도시한 바와 같이, 상기 하우징(34)을 ABS수지를 재질로 할 수 있다. 또한, 상기 하우징(34)을 개구부를 갖는 몸체부(340)와 상기 몸체부(340)의 개구부를 밀폐하기 위한 커버(342)로 각각 제조한다.
상기 몸체부(340)에는 상기 홀(44)이 마련될 수 있다. 이후 상기 몸체부(340)에 상기 커버(342)를 열융착(45) 하여 밀폐시킨다.
ABS 수지로 하우징(34)의 몸체부(340)와 커버로 나누어 제작하는 경우에는, 스틸을 밴딩(bending)하여 각 경계부를 모두 용접할 때보다 열융착(45) 하는 부위가 줄어들어 용접불량의 위험이 감소하게 된다. 따라서 진공 상태를 유지하는데 있어서 더욱 유리하다.
반면, ABS수지로 하우징(34)을 제조하는 경우에는 ABS 수지 자체에서 가스가 발생할 수 있다. 하우징 재료 자체에 의해 발생하는 가스는 상기 공간부(49)에 형성되어 있는 소정의 진공도에 영향을 끼칠 수 있으므로 이를 방지할 필요가 있다.
따라서 도9에서 도시한 바와 같이, 상기 하우징(34)의 몸체부(340)와 커버를 열융착(45) 하기 전에 하우징 내주면을 도금(43)하는 과정을 더 포함할 수 있다. 상기 도금(43)을 통하여 ABS 소재에서 발생하는 가스가 상기 공간부(49)로 배출되는 것을 차단할 수 있다.
상기 도금 방법으로 전기도금, 화학도금, 용융도금, 진공 증착 도금(Evaporation deposition), 침투도금, 이온도금 등이 있을 수 있다.
또한, ABS 수지로 하우징을 제작하는 경우에는, 냉장고 내부의 복잡한 도어라이너 형상을 구현하는 것이 보다 용이하다.
도4는 하우징에 하나의 홀이 마련된 실시예의 사시도이다. 도5는 상기 홀에 파이프를 삽입한 모습이다. 상기 홀(42)은 밀폐된 하우징(34)에 발포액을 주입하고, 발포한 뒤 진공 배기하기 위한 통로가 된다. 상기 홀(42)에 파이프(44)를 삽입하는 경우 발포액을 주입하거나 진공 배기하는 것을 더욱 편리하게 수행 가능하다.상기 홀은 하나 이상 마련될 수 있다.
도6은 두개의 홀이 마련된 하우징을 도시한 단면도이다. 상기 홀은, 발포액 주입을 위한 주입홀(420)과 상기 공간부(49)에 소정의 진공도를 형성시키기 위한 배기홀(422)로 마련될 수 있다.
상기 개방기포형 폴리우레탄폼을 형성하기 위한 발포액은 상기 홀에 삽입되는 파이프(44)를 통해서 주입된다. 상기 주입홀(420)로 발포액이 주입됨과 동시에 상기 배기홀(422)을 통해 상기 공간부(49) 내의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
상기 발포액을 주입하는 경우 많은 양의 가스가 발생한다. 이때 발생한 가스는 상기 배기홀(422)을 통해 외부로 배출된다. 따라서 상기 발포액 주입 과정에서 발생하는 가스로 인해 심재가 공간부(49)를 조밀하게 채우지 못하거나, 발포액 주입시 내부 압력에 의해 발포액이 역류하는 경우를 두개의 홀을 마련함으로써 방지할 수 있다.
또한 상기 주입홀(420)과 상기 배기홀(422)은 상기 하우징(34)의 동일면에 함께 마련될 수 있다. 발포액을 주입하는 경우 발포액에 밀려 공기가 하강한 뒤 배기구 방향으로 이동하여 공기가 상승하게 되는 공기의 유로를 고려할 때, 주입홀(420)과 배기홀(422)을 동일면에 함께 배치하는 것이 좀 더 효율적으로 공기 배출을 유도한다.
한편, 상기 발포액 주입 단계 이전에 게터(getter)(40)가 삽입될 수 있다. 상기 게터(40)는 공간부(49) 내부에서 발생하는 가스를 흡수하는 역할을 한다.
도7은 상기 주입홀(420)에 삽입된 파이프를 통해 발포액을 주입하는 과정을 마친후, 상기 파이프는 제거되고 상기 주입홀(420)이 실링된 하우징의 단면도이다.
상기 심재(46)가 충진된 상태에서 상기 공간부(49)는 배기홀(422)에 삽입되는 파이프(44)를 통하여 진공 배기 된다. 상기 심재(46)의 개방된 기포에 있는 공기도 모두 진공 배기 되므로 상기 공간부(49)는 소정의 진공도를 형성할 수 있다. 이러한 진공상태는 본 발명의 냉장고의 단열 성능을 좌우하게 된다.
상기 배기홀(422)에 삽입된 파이프(44)를 통해 진공 배기 과정이 모두 끝나면 상기 파이프(44)는 제거되고, 상기 배기홀(422)은 실링되어 상기 하우징(34)은 완전한 밀폐공간을 형성하게 된다.
도2는 본 발명에 의한 진공단열재가 냉장고의 도어에만 적용된 냉장고를 도시한 단면도이며, 도3은 도어 뿐만 아니라 본체의 아웃케이스(22)와 이너케이스(24) 사이에도 심재(46)가 채워져 지지역할 및 진공단열재 역할을 수행하고 있는 냉장고의 단면도이다. 도10은 상기 개방기포형 폴리우레탄폼의 SEM 사진이다.
상기 하우징(34)에 마련되는 공간부(49)에는 개방기포형 폴리우레탄폼을 만들기 위한 발포액이 상기 홀을 통해 상기 공간부(49)에 충전된다. 발포액 주입 후 발포과정을 통해 개방기포형 폴리우레탄폼(open cell polyurethane foam)을 형성한다.
상기 개방기포형 폴리우레탄폼을 진공단열재의 심재로 사용하고자 하는 경우에는 장기간에 걸쳐서 낮은 열전도도를 유지한다. 이러한 저열전도도는 폼의 기포 사이즈에 크게 의존하므로, 진공단열재 심재용 개방기포형 폴리우레탄폼 제조에 있어서는 기포사이즈를 최대한 작게 만드는 것이 관건이라 할 수 있다.
개방기포형 폴리우레탄폼을 진공단열재의 심재로 사용하고자 하는 경우에 두 번째로 고려해야할 요소는 기포개방율이다. 폼 내에 소량의 독립기포라도 존재하게 되면 초기 단열성능이 우수하다고 하더라도 시간이 지남에 따라 기포내에 있던 발포제 기체가 심재 쪽으로 새어나오게 된다. 따라서 진공단열재폼의 진공압력이 떨어짐으로써 폼의 단열성능이 크게 저하된다.
본 발명의 심재인 개방기포형 폴리우레탄폼은 상대적으로 작은 크기의 기포를 가지며, 기포개방율이 현저히 우수하여 진공단열재의 심재로 사용되어 보다 상대적으로 낮은 진공도에서도 효율적인 단열 성능을 발휘할 수 있고, 건축구조물용, 충격흡수용, 또는 진공단열재의 심재용으로 우수하게 사용될 수 있다.
상기 기포개방율이 우수하고 상대적으로 작은 크기의 기포크기를 가진 심재를 만들기 위해서 기유(base oil), 및 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 히드록시기가 존재하는 지방산의 금속염을 포함하여 이루어진 반응성 기포개방제 조성물이 발포액에 첨가될 수 있다.
실리콘 오일 계면활성제 등을 기유로 사용하여 반응성 기포개방제 조성물을 그리스 타입의 혼합조성물로 만듦으로서 분자수준의 분산성을 유지할 수 있으며, 제조하고자 하는 폴리우레탄폼의 생성과정 중에서 반응성 기포개방제의 히드록시기(-OH)와 이소시아네이트(-NCO)와의 반응에 의하여 기포개방제가 폴리우레탄 주쇄에 화학적으로 결합함으로서 분자수준에서의 효과적인 기포개방 기능을 수행할 수 있게 된다. 따라서 종래의 액상 기포개방제 사용시의 조성(formulation) 문제에 따른 시스템 불안정성 및 불균일한 기포생성이나, 고체 분말형의 기포개방제 사용시의 분산성 및 공정상의 기계적 마모에 따른 단점을 동시에 해결하고, 또한 비교적 소량의 투입량에 의하여 기포개방이 효과적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
상기 기유(base oil)로는 제한되지 않으나 지방산의 금속염 형태인 반응성 기포개방제가 잘 분산될 수 있는 것일 수 있다. 일례로서 오일 형태의 계면활성제일 수 있다. 바람직하기로는 후술하는 폴리올 조성물의 성분으로 사용되는 계면활성제와 동일한 것을 사용하는 것이 좋다. 일례로서, 실리콘 오일 계면활성제를 들 수 있다. 실리콘 오일 계면활성제는 다양한 종류로 입수 가능하며 제한되지 않는다.
상기 반응성 기포개방제는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 히드록시기가 존재하는 지방산의 금속염이다. 합성 방법은 제한되지 않으나 히드록시기가 존재하는 지방산과 금속수산화물과의 반응으로 얻어질 수 있다. 별도로 금속염을 합성한 후 조성물에 첨가할 수도 있으며, 기유에 지방산과 금속수산화물을 첨가하여 조성물 내에서 중화반응을 유도할 수도 있다.
여기서 지방산은 포화 또는 불포화 지방산일 수 있으며, 탄소수가 8~30 범위내에서 선택될 수 있다. 좋기로는 포화 지방산일 수 있다. 포화지방산의 일례로, 카프릴릭산(C8), 카프릭산(C10), 라우릭산(C12), 미리스틱산(C14), 팔미틱산(C16), 스테아릭산(C18), 아라키딕산(C20), 비헤닉산(C22), 리노세릭산(C24) 등을 들 수 있다. 히드록시기는 지방산 말단에 위치하는 1차 히드록시기일 수 있다. 또는 지방산의 탄화수소기 중간에 위치하는 2차 히드록시기 일 수 있다. 일례로, 12HSA(12-hydroxystearic acid)를 들 수 있다.
상기 금속수산화물로는 제한되지 않으나 수산화리튬(LiOH), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화칼슘(Ca(OH)2) 등을 들 수 있다.
상기 지방산의 금속염인 반응성 기포개방제는 전체 기포개방제 조성물 100 중량 대비 10 ~ 50 중량% 포함될 수 있다. 10 중량% 미만에서는 폴리우레탄폼을 제조하기 위한 폴리올 조성물에 필요한 기포개방제 농도를 맞추기 위하여, 기포개방제 조성물의 투입량이 상대적으로 많아지게 되고 이로 인한 기유(Base Oil)의 과다 투입에 따른 발포시스템의 불안정을 야기하는 것이 문제될 수 있으며, 50 중량%를 초과하는 경우에는 기포개방제 조성물 내의 반응성 기포개방제 농도가 지나치게 높아짐으로서, 조성물의 점도가 급격히 높아지고 이로 인하여 기포개방제가 기유 내에 분자수준으로 분산되는 것이 곤란하게 되는 것이 문제될 수 있다.
또한, 본 발명의 개방기포형 폴리우레탄폼을 만들기 위해 폴리올, 및 기포개방제를 포함하여 혼합된 폴리올 조성물로서, 상기 기포개방제는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 히드록시기가 존재하는 지방산의 금속염인 폴리올 조성물을 첨가될 수 있다.
여기서, 기포개방제는 전술한 기포개방제일 수 있으며, 전술하였으므로 설명을 생략한다. 기포개방제는 폴리올 조성물에 직접 첨가될 수 있으며, 전술한 기포개방제 조성물 형태로 폴리올 조성물에 첨가되어 혼합될 수 있다. 바람직하기로는 기포개방제 조성물 형태로 첨가되는 것이 기포개방제의 분산을 위해 좋다. 전술한 바와 같이 기포개방제 조성물의 기유는 원래 폴리올 조성물 성분인 것이 좋으며 실리콘 오일 계면활성제일 수 있다.
폴리올 조성물은 폴리이소시아네이트 조성물과의 반응을 통해 폴리우레탄폼을 형성한다. 폴리올 조성물은 종래의 폴리우레탄폼 형성에 사용된 조성(formulation)을 이용할 수 있다. 단열재료로 사용하기 위해 최적화되어 있는 독립기포형 경질폴리우레탄폼 제조를 위한 폴리올 조성물 역시 이용 가능하다. 일반적으로 개방기포형 경질폴리우레탄폼을 제조하기 위하여 사용되는 폴리올 조성(formulation) 역시 이용 가능하다. 폴리올 조성에는 주성분인 폴리올과 더불어 폼 안정제로 사용되는 계면활성제, 촉매, 기핵제, 발포제, 기포개방제 등이 포함될 수 있다. 여기서, 계면활성제 및 기포개방제는 전술한 기포개방제 조성물 성분일 수 있다.
폴리올은 일반적인 경질폴리우레탄폼의 제조에 사용되는 폴리에테르폴리올과 같은 동종의 것을 단독 또는 혼합사용할 수 있다. 폴리올 조성물 전체 100 중량 대비 폴리올은 70 ~ 95 중량%를 차지할 수 있다. 폴리올은 예를 들어 알킬렌 글리콜(예를들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄 디올, 1,6-헥산디올 등), 글리콜 에테르(예를 들어 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 등), 글리세린, 트리메틸올프로판, 3급 아민-함유 폴리올 (예를 들어 트리에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 및 에틸렌 디아민, 톨루엔 디아민등의 에틸렌 옥시드 및(또는) 프로필렌 옥시드 부가물), 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올 등과 같은 화합물을 포함한다. 적합한 폴리에테르 폴리올 중에는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드 및 1,2-부틸렌 옥시드와 같은 알킬렌 옥시드 또는 이러한 알킬렌 옥시드의 혼합물의 중합체가 있다. 바람직한 폴리에테르는 폴리프로필렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드 및 소량 (약 12 중량% 이하)의 에틸렌 옥시드의 혼합물의 중합체이다. 이들 바람직한 폴리에테르는 약 30 중량% 이하의 에틸렌 옥시드가 캡핑되어 있을 수 있다. 폴리에스테르 폴리올 또한 사용될 수 있다. 폴리에스테르 폴리올은 폴리올, 바람직하게는 디올과 폴리카르복실산 또는 이들의 무수물, 바람직하게는 디카르복실산 또는 디카르복실산 무수물과의 반응 생성물을 포함한다. 폴리카르복실산 또는 무수물은 지방족, 지환족, 방향족 및(또는) 헤테로시클릭일 수 있으며 할로겐 원자와 같은 것으로 치환될 수 있다. 폴리카르복실산은 불포화될 수도 있다. 이들 폴리카르복실산의 예에는 숙신산, 아디프산, 테레프탈산, 이소프탈산, 트리멜리트산 무수물, 프탈산 무수물, 말레산, 말레산 무수물 및 푸마르산을 포함한다. 폴리에스테르 폴리올을 제조하는데 사용되는 폴리올은 바람직하게는 약 150 이하의 당량을 가지며 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4- 및 2,3-부탄 디올, 1,6-헥산 디올, 1,8-옥탄 디올, 네오펜틸 글리콜, 시클로헥산 디메탄올, 2-메틸-1,3-프로판 디올, 글리세린, 트리메틸올 프로판, 1,2,6-헥산 트리올, 1,2,4-부탄 트리올, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 퀴니톨, 만니톨, 소르비톨, 메틸 글리코시드, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디부틸렌 글리콜 등을 포함한다. 바람직하기로는 폴리올의 수산기 값이 350∼450 mgKOH/g의 값을 갖는 것이 좋다. 350mgKOH/g 미만에서는 반응 도중의 낮은 가교밀도에 의한 저경도의 폴리우레탄 생성물이 만들어 지는 것이 문제될 수 있으며, 450 mgKOH/g을 초과하는 경우에는 반응 도중의 지나치게 높은 가교밀도에 의한 부스러지기 쉬운 폴리우레탄 생성물이 만들어지는 것이 문제될 수 있다.
폼 안정제는 반응 시에 생성되는 기포의 안정화와 개방을 조절하기 위하여 한 가지 성분 또는 둘 이상의 혼합물로 하여 사용할 수 있다. 일례로, 폼 안정제는 실리콘 계열의 계면활성제로서 전술한 반응성 기포개방제 조성물의 기유일 수 있다. 폼안정제로 사용되는 계면활성제는 일반적인 고단열 특성용 경질폴리우레탄폼의 제조에 사용되는 것과 동종의 것을 사용할 수 있으며, 단열성능을 제공하는 미세구조 기포를 가지는 폼 생성을 위하여 한 가지 이상의 종류를 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어 B-8462(Gold Schmidt Co.)와 Niax L-6900 (Momentive Specialty Chemicals)의 혼합물을 사용할 수 있다. 폼 안정제(기유)는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 5.0 중량부 범위로 포함될 수 있다. 0.5 중량부 미만에서는 저농도로 인한 폼 안정화 불량이나, 기포 크기 및 분포의 불균일화가 문제될 수 있으며, 5.0 중량부를 초과하는 경우에는 액상 계면활성제의 과다 조성에 의한 발포 시스템의 불안정화에 따른 발포 불량을 야기하는 것이 문제될 수 있다.
기포개방제는 폴리올 100 중량부에 대하여 0.2 ~ 3.0 중량부 범위로 포함될 수 있다. 0.2 중량부 미만에서는 낮은 기포개방제 농도에 따른 기포개방율 저하가 문제될 수 있으며, 3.0 중량부를 초과하는 경우에는 고체 기포개방제의 과다 조성에 따른 기포 크기 및 크기분포의 불균일화 또는 시스템에 고상인 기포개방제가 과다 존재함으로 인한 기계적인 마모현상 등을 야기하는 것이 문제될 수 있다.
기포 사이즈를 작게 하여 폼의 단열성능을 향상 시키기 위하여 기핵제 (nucleating agent)가 사용될 수 있다. 기핵제로서는 퍼플루오로알칸(perfluoroalkane)계의 화합물이 사용될 수 있으며 폴리올 100 중량부에 대하여 1.0∼5.0 중량부 범위에서 사용될 수 있다.
폴리올 조성물에는 발포제가 더 포함될 수 있다. 비할로겐계의 친환경 발포제로 일반적으로 사용되는 cyclopentane과 같은 하이드로카본계의 물리적인 발포제가 사용될 수 있고, 필요에 따라서 소량의 물이 화학발포제로서 혼합 사용될 수 있다.
폴리올 조성물에 촉매가 더 포함될 수 있으며, 일반적인 경질폴리우레탄폼의 제조에 사용되는 촉매를 일반적 촉매량으로 첨가하여 사용할 수 있으며, 단독 또는 혼합 사용이 가능하다. 촉매의 일례로는 염기성 아민, 예컨대 2차 지방족 아민, 이미다졸, 아미딘, 알칸올아민, 루이스 산 또는 금속-유기 화합물, 특히 주석을 기초로 한 것들일 수 있다. 또한, 이소시아누레이트 촉매로서, 금속 카르복실레이트, 특히 아세트산칼륨 및 이의 용액을 사용할 수 있다.
본 발명은 또한, 폴리올 및 기포개방제를 포함하여 혼합된 폴리올 조성물과 폴리이소시아네이트 화합물이 포함된 폴리이소시아네이트 조성물과의 반응에 의해 형성되는 개방기포형 폴리우레탄폼으로서, 상기 기포개방제는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 히드록시기가 존재하는 지방산의 금속염인 개방기포형 폴리우레탄폼을 제공한다. 상기 폴리올 조성물은 전술하였으므로, 설명을 생략한다.
본 발명에서 만들어지는 개방기포형 폴리우레탄폼은 전통적인 개방기포형 폴리우레탄폼에서의 기포크기에 비하여 상대적으로 훨씬 작은 크기(100 ㎛이하)의 기포크기를 가지며, 기포개방율이 80%, 특히 90%, 더 나아가 98% 이상의 기포 개방율을 가질 수 있다. 따라서 진공단열재의 심재로 사용되어 보다 상대적으로 낮은 진공도에서도 효율적인 단열 성능을 발휘할 수 있고, 건축구조물용, 충격흡수용, 또는 진공단열재의 심재용으로 우수하게 사용될 수 있다. 이러한 현저한 효과는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 히드록시기가 존재하는 지방산의 금속염을 기포개방제로 사용하여 폴리우레탄 사슬에 기포개방제를 화학적으로 결합시킴으로써 얻어지는 것으로 보여진다.
상기 폴리이소시아네이트 조성물은 폴리이소시아네이트 화합물이 포함된다. 여기서 폴리이소시아네이트 화합물이란 이소시아네이트기가 둘 이상인 화합물을 의미한다. 폴리이소시아네이트 화합물은 일반적인 경질폴리우레탄폼의 제조에 사용되는 것들을 사용할 수 있다. 구체적 일례로는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI; diphenyl methane diisocyanate), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI;tolunene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI; hexamethylene diisocyanate), 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI; dicyclohexylmethane diisocyanate), 및 이소포론 디이소시아네이트(IPDI; Isoporonediisocyanate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 이소시아네이트가 선택될 수 있다. 또한, 변성 다작용성 이소시아네이트, 즉 유기 디이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트의 화학 반응에 의해 얻어지는 생성물이 사용될 수 있다. 언급할 수 있는 예로는 우레트디온, 카르바메이트, 이소시아누레이트, 카르보디이미드, 알로파네이트 및/또는 우레탄 기를 포함하는 디이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트가 선택될 수 있다. 폴리이소시아네이트의 NCO% 값은 25∼35% 범위의 값을 가질 수 있다.
상기 기술한 반응성 기포개방제 조성물은 실리콘 오일 계면활성제 등을 기유로 사용하여 반응성 기포개방제 조성물을 그리스 타입의 혼합조성물로 만듦으로서 분자수준의 분산성을 유지하고, 기포개방제가 폴리우레탄폼 주쇄에 화학적으로 결합함으로서 분자수준에서의 효과적인 기포개방 기능을 수행할 수 있게 된다. 따라서 종래의 액상기포개방제 사용시의 조성(formulation) 문제에 따른 시스템 불안정성 및 불균일한 기포생성이나, 고체 분말형의 기포개방제 사용시의 분산성 및 공정상의 기계적 마모에 따른 단점을 동시에 해결하고, 또한 비교적 소량의 투입량에 의하여 기포개방이 효과적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 기포개방제 조성물 및 심재와 관련된 사항에 대해 제조예 및 실시예를 들어 자세히 설명한다. 이하의 구체적 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
[제조예 1] 반응성 기포개방제 조성물의 제조
3L 크기의 반응용기에 폴리우레탄 폼 제조를 위한 조성(formulation)에 계면활성제로 사용되는 실리콘 오일 700g과 12HSA(12-히드록시스테아릭산) 277.9g을 함께 넣고 1880~3600 rpm으로 교반하면서 온도 100℃ 정도 되도록 가열하였다. 여기에 70℃의 증류수 100mL에 수산화리튬(LiOH) 22.1g을 녹인 용해액을 30분에 걸쳐 조금씩 투입하면서 산-염기 중화반응이 일어나도록 하였다. 다음에 반응이 완결된 것을 확인하고, 반응기 온도를 점진적으로 200℃까지 올려서 1시간 교반하여 반응생성물 내의 수분을 완전히 제거하고 난 뒤에, 반응물의 온도가 60℃ 정도 되도록 천천히 냉각하여 롤밀 및 필터를 사용하여 후처리를 행하여, 고형물 농도 30 중량%되는 그리이스 형태의 계면활성제와 반응성 기포개방제의 혼합 조성물을 제조하였다. 표 1에는 중량%로 나타낸 실리콘 계면활성제와의 혼합비, 수산화리튬(LiOH)과 12HSA(12-히드록시스테아릭산)의 분자량 및 혼합사용량을 나타내었다. 도 1에 제조된 혼합물의 실물 사진을 보여 준다.
화합물 분자량(g/mole) 사용량 조성비
수산화리튬 23.9 22.1 g 30 wt%
12HSA 300 277.9 g
실리콘 오일 - 700.0 g 70 wt%
[실험예 1~2, 비교예 1] 경질폴리우레탄폼의 제조
하기의 표 2에 나타낸 조성비에 따라 정량된 량을 상온 25℃에서 4∼5sec 간 고속 RPM의 기계적 믹서를 사용하여 혼합한 후 20x20 cm의 직사각통 모양의 개방몰드에 부어 폼생성 반응이 일어나게 하였다. 생성 반응 후 24시간의 숙성 기간을 거친 후 잘라내어 셀 사이즈는 SEM을 이용하여 측정하여 도 2에 나타내었다. 또한, 하기의 표 3에 실시예 1, 2 및 비교예 1의 폴리우레탄폼 특성 측정 결과를 나타내었다.
성분 비교예 1 실험예 1 실험예 2
함량 (phr) 함량 (phr) 함량 (phr)
A 폴리올(OHV 400∼420 mmKOH/g) 100 100 100
촉매(아민/메탈염) 1.45 1.45 1.45
폼 안정제(실리콘 오일 계면활성제) 2.2 2.2 2.2
기핵제(퍼플루오로알칸) 3.0 3.0 3.0
발포제 H2O 2.0 2.0 2.0
Cyclopentane 16.5 16.5 16.5
기포개방제 1-Butanol 0 4.0 4.0
Li 12HSA 0 0 2.0
B 폴리이소시아네이트
(NCO% 31.0∼32%)		 　 　 　
A/B 100/123 100/123 100/123
특성 비교예 실험예 1 실험예 2
기포개방제 (phr) 1-Butanol 0.0 4.0 4.0
Li 12HSA 0.0 0.0 2.0
기포(Cell) 크기 (㎛) ∼90.0 ∼88.0 ∼92.0
기포개방율 (%) 9.7 10.5 98.0
겉보기밀도(Bulk density, kg/m3) 54.2 54.5 52.2
압축강도(kg/m2) 6.22 6.96 5.48
k-인자(k-factor, 10-3 kcal/mhr℃) 26.55 26.40 27.13
표 3에서 볼 수 있듯이, 기포개방제가 없는 비교예에서는 기포개방율이 10%에 미치지 못하는 독립기포형 경질폴리우레탄 폼이 형성됨을 알 수 있다. 또한 실험예 1에서 보듯이 기포개방제로서의 1-Butanol 역시 기포개방제로서의 기능을 제대로 발휘하지 못한다. 그러나 실험예 2에서 보듯이 반응성 기포개방제를 사용한 경우, 셀 사이즈나 기계적물성의 손상이 거의 없이 우수한 개방기포형 경질폴리우레탄 폼이 생성될 수 있음을 보여준다.
즉, 독립기포형 폴리우레탄폼의 단열성능은 발포제 가스의 단열성능 이하로 낮추는 것이 매우 어렵다. 반면, 상술한 바와 같이 개방기포형 폴리우레탄폼을 사용하는 경우에는 하우징 내부를 채워 구조물을 지지할 수 있을 뿐만 아니라 장시간 진공을 유지할 수 있다. 즉, 개방기포형 폴리우레탄폼 자체가 하우징 내부의 지지체 역할을 하고, 기포개방율이 90% 이상이므로 진공 상태에서는 내부 기체들이 빠져나가 기포가 비어있는 상태가 된다.
일반적으로 단열 성능을 개선하기 위해 냉장고 내부에 진공단열재를 부착하는데, 이러한 경우 단열 성능은 0.0130kcal/m.hr.℃ 정도이다. 진공단열재와 독립기포형 폴리우레탄폼이 발포된 기존 냉장고 대신, 냉장고 벽면 전체를 개방기포형 폴리우레탄폼으로 발포한 뒤 진공 배기 하는 경우 단열성능을 0.0070kcal/m.hr.℃ 이하로 개선할 수 있다. 따라서, 도어(30) 또는 냉장고 본체(20)의 벽면 전체를 개방기포형 폴리우레탄폼으로 발포하여 채우는 경우, 기존 냉장고 대비 단열 성능을 50% 이상 개선할 수 있다.
도11은 압력, 기포의 지름, 열전도도 간의 상관관계를 도시한 그래프이다.
도11에서 보는 바와 같이 동일한 압력이 유지되는 경우 기포의 지름이 작을수록 열전도도가 낮아진다. 따라서 본 발명의 심재인 개방기포형 폴리우레탄폼의 기포 지름은 약 100㎛로 1Pa 이하의 압력 하에서 낮은 열 전도도의 유지가 가능하다.
따라서 본 발명에 의한 냉장고는, 도어(30) 또는 냉장고 본체(20) 전체를 진공층으로 단열하기 때문에 기존 냉장고의 단열성능을 50%이상 향상시키는 동시에, 투기,투습 및 내부에서 발생하는 가스에 의한 압력 상승에 의해 단열 성능이 급격히 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도12를 참조하여, 상기와 같은 구조를 갖는 냉장고 제조방법을 구체적으로 설명한다.
소정의 체적을 갖는 공간부(49)와 상기 공간부(49)와 연통되는 홀을 갖는 하우징(34)을 마련하고, 발포액을 주입하기 위한 주입홀(420)에 파이프(44)를 삽입한다(S1). 상기 파이프(44)를 통해 상기 공간부(49)에 발포액을 주입한다(S2). 상기 발포액 주입 이전에 게터(40)를 삽입할 수 있다.
상기 발포액을 발포시켜 개방기포형 폴리우레탄폼으로 구성된 심재(46)(core material)를 형성한다(S3). 개방기포를 만들기 위해서 반응성 기포개방제를 첨가 할 수 있다. 상기 발포액 주입단계에서는 상기 배기 홀을 통해 상기 공간부(49) 내의 공기를 제거하기 위한 배기 단계가 동시에 수행될 수 있다.
발포과정이 끝난 후, 상기 주입홀(420)에 삽입된 파이프(44)는 제거되고, 상기 주입홀(420)은 실링된다.(S4)
이후, 배기홀(422)에 삽입된 파이프(44)를 통해 상기 공간부(49)를 진공 배기한다.(S5) 진공 배기 과정을 통해 공간부(49)에 소정의 진공상태가 형성되면, 배기홀(422)에 삽입된 파이프(44)를 제거하고 배기홀(422)을 실링 하여 완전한 밀폐 공간을 형성한다.(S6)
또 다른 실시예로, 상기 심재를 냉장고의 도어 또는 본체의 형상과 동일하게 먼저 제조한 뒤 도어의 외곽을 형성하는 하우징(34)에 상기 심재를 넣는다. 상기 하우징을 밀폐시킨 후 상기 하우징(34)에 파이프를 삽입하여 진공 배기한다. 진공 배기 후 상기 파이프를 제거하고 상기 홀을 실링하여 밀폐공간을 형성시킨다. 이로써 본 발명에 의한 진공단열재로 도어 내부가 채워진 냉장고를 제조할 수 있다.
상기 제조 방법은 냉장고 본체(20)의 아웃케이스(22)와 이너케이스(24) 사이에도 적용 될 수 있다.
20: 본체 22: 아웃케이스
24: 이너케이스 30: 도어
34: 하우징 40: 게터
42: 홀 43: 도금
44: 파이프 46: 심재
48: 실링부재 49: 공간부
340: 몸체부 342: 커버
420: 주입홀 422: 배기홀

Claims (23)

  1. 저장물이 수용되는 저장실을 구비하는 본체; 및
    상기 저장실을 선택적으로 개폐시키기 위한 도어를 포함하며,
    상기 도어는,
    도어의 외곽을 형성하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 소정의 체적을 갖는 공간부;
    상기 공간부와 내외부를 연통시키는 홀;
    발포액이 상기 홀을 통해 상기 공간부에 충전되며, 상기 발포액에 의해 형성된 개방 기포형 폴리우레탄폼(open cell polyurethane foam)인 심재를 포함하고,
    상기 심재가 충전된 상태에서 상기 공간부는 진공 배기 된 후 밀폐되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공간부는 상기 홀에 삽입되는 파이프를 통하여 상기 발포액이 주입되거나 진공 배기 되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀을 밀폐시키기 위한 실링부재가 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀은, 상기 발포액 주입을 위한 주입홀과 상기 공간부에 소정의 진공도를 형성시키기 위한 배기홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주입홀로 상기 발포액이 주입됨과 동시에 상기 배기홀을 통해 상기 공간부 내의 공기가 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 주입홀과 상기 배기홀은 상기 하우징의 동일면에 함께 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공간부에는 가스를 흡수하기 위한 게터가 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 개구부를 갖는 몸체부와 상기 몸체부의 개구부를 밀폐시키기 위한 커버를 포함하며,
    상기 몸체부와 상기 커버는 ABS 수지로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 몸체부에는 홀이 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 몸체부와 커버는 열융착을 통해 접합 된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 몸체부 및 상기 커버의 내주면은 도금된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 금속 재질로 형성되고,
    상기 하우징의 인접하는 면 사이의 경계부는 용접된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 개방기포형 폴리우레탄폼은,
    폴리올 및 기포개방제를 포함하여 혼합된 폴리올 조성물과 폴리이소시아네이트 화합물이 포함된 폴리이소시아네이트 조성물과의 반응에 의해 형성되는 개방기포형 폴리우레탄폼으로서,
    상기 기포개방제는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 히드록시기가 존재하는 지방산의 금속염인 개방기포형 폴리우레탄폼인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기포개방제의 일부 또는 전부는 이소시아네이트기와 반응하여 폴리우레탄 사슬에 화학적으로 결합된 개방기포형 폴리우레탄폼인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 제13항에 있어서,
    기포개방율이 90% 이상인 개방기포형 폴리우레탄폼인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제13항에 있어서,
    셀 평균크기가 100 ㎛이하인 개방기포형 폴리우레탄폼인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 심재는,
    상기 본체의 외관을 형성하는 아웃케이스와 상기 아웃케이스 내부에 위치되며 상기 본체의 저장실을 형성하는 이너케이스 사이에 충전되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 소정의 체적을 갖는 공간부와 상기 공간부와 연통되는 홀을 갖는 하우징으로 외관이 형성된 도어를 포함하는 냉장고 제조방법에 있어서,
    상기 홀에 파이프를 삽입하는 단계;
    상기 파이프를 통해 상기 공간부에 발포액을 주입하는 단계;
    상기 발포액을 발포시켜 개방기포형 폴리우레탄폼으로 구성된 심재(core material)를 형성하는 단계; 및
    상기 파이프를 통해 상기 공간부를 진공 배기하는 단계;
    상기 파이프를 제거하고 상기 홀을 실링하는 단계를 포함하는 냉장고의 제조방법.
  19. 제18항에 있어서,
    발포액 주입 이후 개방기포(open cell)를 형성하기 위한 기포개방제를 첨가하는 단계를 더 포험하는 냉장고의 제조방법
  20. 제18항에 있어서,
    상기 발포액 주입 이전에 게터를 삽입하는 단계를 더 포함하는 냉장고의 제조방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 하우징에는 주입홀과 배기홀이 각각 마련되고,
    발포액 주입단계는 상기 주입홀을 통해 수행되며,
    배기 단계는 상기 배기홀을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제조방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 발포액 주입단계에서는 상기 배기홀을 통해 상기 공간부 내의 공기를 제거하기 위한 배기 단계가 동시에 수행되는 것을 냉장고의 제조방법.
  23. 소정의 체적을 갖는 공간부와 상기 공간부와 연통되는 홀을 갖는 하우징으로 외관이 형성된 도어를 포함하는 냉장고 제조방법에 있어서,
    상기 도어의 형상과 동일한 형태로 개방기포형 폴리우레탄폼 심재를 제조하는 단계;
    상기 심재를 상기 하우징에 삽입하는 단계;
    상기 홀에 파이프를 삽입하는 단계;
    상기 파이프를 통해 상기 공간부를 진공 배기하는 단계;
    상기 파이프를 제거하고 상기 홀을 실링하는 단계를 포함하는 냉장고의 제조방법.
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