(57)【要約】  本発明の課題は、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる断熱体の提供を目的とすることである。  外面材（１０２）と内面材（１０３）との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂（１０４）を有し、発泡ポリウレタン樹脂（１０４）は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものである。
2010007783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有し、
前記発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであることを特徴とする断熱体。
【請求項２】
前記内面材に凹部もしくは凸部を有する請求項１に記載の断熱体。
【請求項３】
前記内面材の凹部もしくは凸部は、少なくとも前記内面材の外周部の少なくとも一部に設けている請求項２に記載の断熱体。
【請求項４】
前記第１の発泡剤は、二酸化炭素である請求項１から３のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項５】
前記第２の発泡剤は、シクロペンタンである請求項１から４のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項６】
発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下で、かつ独立気泡率が９０％以上１００％未満である請求項１から５のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項７】
前記セルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である請求項６に記載の断熱体。
【請求項８】
前記外面材と前記内面材との間の空間に、前記発泡ポリウレタン樹脂の他に、真空断熱材を有する請求項１から７のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項９】
前記セルの横径の平均が、１０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項６から８のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項１０】
前記発泡ポリウレタン樹脂の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１から９のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の断熱体が箱状になっている断熱箱体。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の断熱体を有する断熱扉。
【請求項１３】
一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記箱体が請求項１１に記載の断熱箱体である冷凍冷蔵庫。
【請求項１４】
一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記扉が請求項１２に記載の断熱扉である冷凍冷蔵庫。
【請求項１５】
独立気泡率が９０％以上１００％未満であり、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に筐体のフランジ部の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で、前記筐体のフランジ部以外の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下である請求項１３または１４に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１６】
前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である請求項１５に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１７】
前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂より前記筐体のフランジ部の発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が大きい請求項１５または１６に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１８】
発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下である請求項１５から１７のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１９】
発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、３５ｋｇ／ｍ３以下である請求項１８に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項２０】
前記外面材と前記内面材との間の空間の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１５から１９のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱体と、断熱体を有する断熱箱体と、断熱体を有する断熱扉と、これらから構成される冷凍冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から、熱エネルギーを効率的に利用する技術開発に対する社会的要望が高まっている。このような背景から、冷凍冷蔵庫において各種部品や機器全体の省エネ設計に加えて、高性能断熱技術の開発に注力している。一般的に断熱材料として、発泡ポリウレタン樹脂を冷凍冷蔵庫では使用している。【０００３】
発泡ポリウレタン樹脂は、原料であるポリオールとポリイソシアネートに発泡剤を加えることで、発泡成形している。発泡剤として以前はＣＦＣやＨＣＦＣが用いられていたが、オゾン層破壊や地球温暖化の問題が指摘され、近年はノンフロンであるシクロペンタンを用いた発泡ポリウレタン樹脂が主流となっている。しかし、シクロペンタンを発泡剤とした発泡ポリウレタン樹脂はＣＦＣやＨＣＦＣに比べて高密度で流動性が劣るためウレタン充填量を多く使用しなければ強度の確保が難しい問題があった。【０００４】
そこで、原料を選定することで、上記問題の解決を図っているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開平１１−２４８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された従来の技術は、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、原料の厳選によって達成しようとするものであり、原料の管理や入手、製造が難しく、製造コストが高くなるという課題があった。【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる断熱体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の断熱体は、外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有し、前記発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものである。【０００９】
従来の発泡剤や第２の発泡剤だけは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との発熱反応による熱や外部から加えられた熱を気化熱源として気化して、気体となり膨張するので、外面材と内面材との間の空間に発泡ポリウレタン樹脂の原料が注入されてから発泡開始まで時間がかかり、充填する空間の隅々に達するまでに発泡ポリウレタン樹脂の硬化が進み、未充填部が発生する可能性が出てくるが、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤を加えた場合は、発泡ポリウレタン樹脂の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て気化して、気体となり膨張するため、外面材と内面材との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂の原料は低粘度の泡で均一に広がり、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、原料の充填量を減らすことができる。さらに、第１の発泡剤より熱伝導率が低い第２の発泡剤を第１の発泡剤と併用することにより、発泡成形された発泡ポリウレタン樹脂の熱伝導率が低くなることにより、断熱体の断熱性能を向上できる。したがって、ポリオールとポリイソシアネートに加える発泡剤として、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤を用いることにより、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる。【００１０】
上記構成において、前記内面材に凹部もしくは凸部を有する。【００１１】
この構成によれば、外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、空間に注入された発泡ポリウレタン樹脂の原料の流動性が高く、内面材の凹部もしくは凸部と外面材との空間にも発泡ポリウレタン樹脂を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。【００１２】
上記構成において、前記内面材の凹部もしくは凸部は、少なくとも前記内面材の外周部の少なくとも一部に設けている。【００１３】
一般的に発泡ポリウレタン樹脂の最終充填部は内面材の外周部であり、最も発泡ポリウレタン樹脂の硬化が進んだ状態で充填されるので、発泡ポリウレタン樹脂の流動性が最も低くなっている。そのため、その外周部に流動抵抗が大きくなる凹部もしくは凸部があると充填が非常に困難であったが、この構成によれば、外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、発泡ポリウレタン樹脂の流動性が高く、内面材の外周部の凹部もしくは凸部と外面材との空間にも発泡ポリウレタン樹脂を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。【００１４】
上記構成において、前記第１の発泡剤は、二酸化炭素である。【００１５】
この構成によれば、二酸化炭素は、略大気圧での沸点が氷点下７９℃であり、発泡力が非常に高く、化学的に安定し、耐環境性にも優れた物質である。これを発泡剤として用いることで、発泡力が高く充填性を高くできるので、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制でき、外観品質の高い断熱体を提供することができる。また、二酸化炭素の臨界点は、３０４．１Ｋ、７．３８ＭＰａと超臨界流体として一般的に用いられる物質でも比較的低温かつ低圧力にあるので、超臨界二酸化炭素を製造するための設備も比較的簡単なものでよい。なお、ポリオール内に溶解していた水とポリイソシアネートが発熱しながら反応し、二酸化炭素を発生するが、この反応により発生する二酸化炭素は、発泡剤としては不充分である。【００１６】
上記構成において、前記第２の発泡剤は、シクロペンタンである。【００１７】
この構成によれば、シクロペンタンは、沸点が４９℃であり、二酸化炭素より気体状態での熱伝導率が低く、二酸化炭素より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより、気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので、経年的にも断熱性能に優れる。また、シクロペンタンは、近年、フロン系発泡剤に代わる発泡剤として広く利用されており、材料コストおよび設備コストを安価にできるため、莫大なコストを要することなく、断熱体を作製することができる。【００１８】
上記構成において、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下で、かつ独立気泡率が９０％以上１００％未満である。【００１９】
この構成によれば、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下であり、セルが球に近づくこと、気泡の独立性が高いこと、気泡の内圧低下も遅いことから、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度を高めることができる。【００２０】
上記構成において、前記セルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である。【００２１】
この構成によれば、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度が非常に高まるので、通常は密度を下げることで圧縮強度が低下するが、密度を下げても従来の圧縮強度を保つことが可能となるので、ポリウレタンの原料を減らすことができる。【００２２】
上記構成において、前記外面材と前記内面材との間の空間に、前記発泡ポリウレタン樹脂の他に、真空断熱材を有する。【００２３】
この構成によれば、真空断熱材は、発泡ポリウレタン樹脂と比較して著しく熱伝導率が低いため、この真空断熱材と発泡ポリウレタン樹脂を併用することで、断熱性能をさらに向上することができる。また、この構成の場合、発泡ポリウレタン樹脂は、外面材と内面材との間の空間における真空断熱材以外の空間に充填発泡されることになり、真空断熱材は、外面材と内面材との間の発泡ポリウレタン樹脂を充填すべき空間を部分的に狭くするが、空間に注入された発泡ポリウレタン樹脂の混合原料は、低粘度の泡状態で広がり、流動性が高いため、内面材の凹部もしくは凸部がある場合と同様に、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制でき、外観不良を低減することができる。【００２４】
上記構成において、前記セルの横径の平均が、１０μｍ以上１５０μｍ以下である。【００２５】
この構成によれば、セルの横径が１５０μｍより大きくなると、セルが大きすぎ、セル数が減少するので、二酸化炭素やシクロペンタンが拡散し易くなり、空気と置換してしまうので、経年的に熱伝導率が悪化する。逆に、セル径が１０μｍ未満だと、ポリウレタンの密度が高くなり、熱伝導率が悪化する。よって、セルの横径の平均が１０μｍ以上１５０μｍ以下にすることで、熱伝導率を低くすることができる。【００２６】
上記構成において、前記発泡ポリウレタン樹脂の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。【００２７】
この構成によれば、発泡ポリウレタン樹脂の厚みが３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下を実現するのが難しい。また、発泡ポリウレタン樹脂の厚みが１００ｍｍより大きくなってもセルが大きくなり易く熱伝導率が悪化する問題がある。そのため、発泡ポリウレタン樹脂の厚みを３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下にすることで、断熱性能を向上させることができる。【００２８】
本発明の断熱箱体は、上記構成の断熱体が箱状になっているものである。【００２９】
本発明の断熱扉は、上記構成の断熱体を有する。【００３０】
本発明の冷凍冷蔵庫は、一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記箱体が上記断熱箱体である。【００３１】
本発明の冷凍冷蔵庫は、一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記扉が上記断熱扉である。【００３２】
上記構成において、独立気泡率が９０％以上１００％未満であり、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に筐体のフランジ部の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で、前記筐体のフランジ部以外の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下である。【００３３】
この構成によれば、シクロペンタンと二酸化炭素を併用することで、セルの微細化が起こり、通常は壁厚と垂直の方向に伸びてしまうセルの形状を抑えることができ、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。そのため、フランジ部以外では二酸化炭素を添加することで、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下にでき壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。逆に、フランジ部では二酸化炭素の添加量を少なくすることで、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下にでき、壁厚方向に垂直な方向の圧縮強度を高くすることができる。これにより、密度を下げても全体の強度を保つことが可能となるので、ポリウレタン樹脂の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現することができる。【００３４】
上記構成において、前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である。【００３５】
この構成によれば、セルの異方性が改善されるので、壁厚方向の圧縮強度をさらに高くすることができる。これにより、さらに密度を下げても、冷凍冷蔵庫に必要な強度を保つことができるので、ポリウレタン樹脂の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現することができる。【００３６】
上記構成において、前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂より前記筐体のフランジ部の発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が大きい。【００３７】
この構成によれば、フランジ部のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下であるので、フランジ部以外に比べて壁厚方向の圧縮強度が低くなるが、フランジ部以外より密度を高くすることで壁厚方向の強度を確保することができる。これにより、セル径の比の最適化による強度向上でも不足する分を冷凍冷蔵庫の部位ごとに密度差をつけることで確保するので、ポリウレタン樹脂の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現することができる。また、二酸化炭素の添加量の調整で密度の増減が可能となるので容易に行うことができる。【００３８】
上記構成において、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下である。【００３９】
この構成によれば、コア密度が２０ｋｇ／ｍ３以下になると、セルの横径に対する縦径の比の平均を小さくしても冷凍冷蔵庫に必要な強度を確保することができない。また、コア密度が３７ｋｇ／ｍ３以上になると、ポリウレタンの発泡圧が著しく増大し、変形やポリウレタン樹脂の漏れなど冷凍冷蔵庫の外観不良などの原因となる。そのため、コア密度を２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下にすることで外観不良を抑制し、さらに冷凍冷蔵庫に必要な強度を確保することができる。さらに、断熱材のコア密度の上限を３５ｋｇ／ｍ３にすれば、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度低減により冷凍冷蔵庫を軽量化できる。【００４０】
上記構成において、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、３５ｋｇ／ｍ３以下である。【００４１】
上記構成において、前記外面材と前記内面材との間の空間の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。【００４２】
この構成によれば、壁厚（外面材と内面材とで形成される空間の厚み）が３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セルの横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい。また、壁厚が１００ｍｍより大きくなってもセルが大きくなり易く、セルの横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい問題がある。そのため、壁厚（外面材と内面材とで形成される空間の厚み）を３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下にすることで、密度を低減しながら壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明は、発泡ポリウレタン樹脂を低密度で形成し原料の無駄遣いを抑制することができるとともに、密度の均一化を図ることができる。これにより、断熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における断熱扉の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における断熱扉の製造方法を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態２における断熱扉の断面図
【図４】本発明の実施の形態３における断熱扉の断面図
【図５】本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の概略図
【図６】本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の冷蔵室の断熱扉の断面図
【図７】本発明の実施の形態５における冷凍冷蔵庫の縦断面図
【図８】本発明の実施の形態５における冷凍冷蔵庫の発泡ポリウレタン樹脂の発泡方向の断面を示す顕微鏡写真
【図９】本発明の実施の形態６における冷凍冷蔵庫の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における断熱体である断熱扉の断面図である。図２は本発明の実施の形態１における断熱体である断熱扉の製造方法を示す概略図である。
【００４７】
図１、図２に示すように、本実施の形態の断熱扉１０１は、断熱扉１０１を形成する外側の外面材１０２と、内側の内面材１０３と、外面材１０２と内面材１０３との間の閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂１０４とから構成されている。
【００４８】
内面材１０３は、発泡ポリウレタン樹脂１０４と接触する面とは反対側の面の外周部に凸部１０５を設けている。凸部１０５は、内面材１０３の外周部の一部に設けていても、全体に設けていても構わない。通常、凸部１０５は、内面材１０３側に棚を形成、設置するため、断熱扉１０１の（棚の）強度を向上させるため、冷蔵庫の断熱箱体の開口部を開閉する用途に断熱扉１０１が用いられる場合は、庫内の冷気が庫外に漏れにくくなるように設けられる。
【００４９】
断熱扉１０１の製造方法は、まず予めシクロペンタン１０６が混合されたポリオール１０７に、液状の二酸化炭素１０８をスタティックミキサー１０９により混合する。なお、シクロペンタン１０６とポリオール１０７の相溶性が低く分離し易い場合には、スタティックミキサー１０９の上流側に同様の混合手段を用いて、シクロペンタン１０６とポリオール１０７を混合しても構わない。
【００５０】
次に、ミキシングヘッド１１０において、シクロペンタン１０６と液状の二酸化炭素１０８とが混合されたポリオール１０７にポリイソシアネート１１１を混合し、外面材１０２の上に注入し、その後すぐに内面材１０３を取り付けて、外面材１０２と内面材１０３との間の空間にシクロペンタン１０６及び二酸化炭素１０８が発泡し成形することで、製造される。
【００５１】
図示しないが、内面材１０３と外面材１０２が発泡ポリウレタン樹脂１０４の発泡圧で変形しないように、内面材１０３及び外面材１０２の発泡ポリウレタン樹脂１０４と逆側を発泡治具により固定した状態で発泡成形を行う。
【００５２】
ポリオール１０７には、予めシクロペンタン１０６以外に水、整泡剤、触媒などが混合されている。なお、二酸化炭素１０８は超臨界状態、亜臨界状態で混合しても構わない。また、二酸化炭素１０８をポリイソシアネート１１０側に混合しても構わない。
【００５３】
以上のように構成された本実施の形態の断熱扉１０１は、外面材１０２と内面材１０３との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂１０４が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものである。ポリオール１０７とポリイソシアネート１１１に加える発泡剤として液体状態の二酸化炭素１０８を用いずにシクロペンタン１０６のみを用いた場合は、ポリオール１０７とポリイソシアネート１１１との発熱反応による熱や外部から加えられた熱を気化熱源として気化して、気体となり膨張するので、外面材１０２と内面材１０３との間の空間に発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料が注入されてから発泡開始まで時間がかかり、充填する空間の隅々に達するまでに発泡ポリウレタン樹脂１０４の硬化が進み、未充填部が発生する可能性が出てくるが、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８を加えた場合は、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て液体状態の二酸化炭素１０８が気化して、気体となり膨張するため、外面材１０２と内面材１０３との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料の充填量を減らすことができる。さらに、二酸化炭素１０８より気体状態での熱伝導率が低いシクロペンタン１０６を二酸化炭素１０８と併用することにより、発泡成形された発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率が低くなることにより、断熱扉１０１の断熱性能を向上できる。したがって、ポリオール１０７とポリイソシアネート１１０に加える発泡剤として、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の液状のシクロペンタン１０６を用いることにより、発泡ポリウレタン樹脂１０４の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる。
【００５４】
従来では、原料であるポリオール１０７とポリイソシアネート１１０との混合で生じる発熱反応による熱や発泡治具からの熱等が加わることで、発泡剤が気化して発泡が始まるので、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料注入から発泡開始まで時間がかかる。このため、同量の体積まで発泡が進んだ場合で比較すると、本実施の形態の構成では、発泡ポリウレタン樹脂１０４の硬化を抑えることができ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の流動性を向上することができる。
【００５５】
実施の形態１の製造方法の場合、内面材１０３の外周部は発泡ポリウレタン樹脂１０４の最終充填部になるため最も硬化が進み、流動性が最も低くなっているため、従来の方法では充填が困難であったが、本実施の形態では、発泡ポリウレタン樹脂１０４の流動性を向上することができるので、内面材１０３の外周部に設けられた凸部１０５で流動抵抗が高くなっても凸部１０５に発泡ポリウレタン樹脂１０４を充填することができ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００５６】
また、二酸化炭素１０８は、略大気圧での沸点が氷点下７９℃であり、発泡力が非常に高く、化学的に安定し、耐環境性にも優れた物質である。これを発泡剤として用いることで、発泡力が高く充填性を高くでき、発泡ポリウレタン樹脂１０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観品質の高い断熱扉１０１を提供することができる。
【００５７】
なお、発泡剤として、二酸化炭素１０８より気体状態での熱伝導率が低く非フロン系として広く利用されるシクロペンタン１０６を併用したが、シクロペンタン１０６は、沸点が４９℃であり、二酸化炭素１０８より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより、気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので、経年的にも断熱性能に優れるので、二酸化炭素１０８だけの場合に比べ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率を低くすることができ、断熱性能の高い断熱扉１０１を提供できる。また、二酸化炭素１０８の代わりに、略大気圧での沸点が氷点下１９℃で、熱伝導率が二酸化炭素１０８より低いハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を用いると、断熱扉１０１の断熱性能をさらに向上できる。また、本実施の形態では、液体状態の二酸化炭素１０８を第１の発泡剤として用いたが、液体状態の二酸化炭素１０８の代わりに、超臨界状態または亜臨界状態の二酸化炭素を用いても構わない。二酸化炭素の臨界点は、３０４．１Ｋ、７．３８ＭＰａと超臨界流体として一般的に用いられる物質でも比較的低温かつ低圧力にあるので、超臨界二酸化炭素を製造するための設備も比較的簡単なものでよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における断熱体である断熱扉の断面図である。なお、実施の形態２の断熱扉の製造方法は図２に示した実施の形態１の製造方法と同様であるので、説明は省略する。
【００５９】
図３に示すように、本実施の形態の断熱扉２０１は、扉を形成する外側の外面材２０２と、内側の内面材２０３と、外面材２０２と内面材２０３との間の略閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂２０４とから構成されており、内面材２０３は、発泡ポリウレタン樹脂２０４と接触する面とは反対側の面の外周部より内側に凸部２０５を設けている。
【００６０】
以上のように構成された本実施の形態の断熱扉２０１は、外面材２０２と内面材２０３との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂２０４が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、外面材２０２と内面材２０３との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂２０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、硬化前の発泡ポリウレタン樹脂２０４の流動性を向上することができるので、内面材２０３に設けた凸部２０５で流動抵抗が高くなっても凸部２０５に発泡ポリウレタン樹脂２０４を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂２０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００６１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における断熱体である断熱扉の断面図である。なお、実施の形態３の断熱扉の製造方法は図２に示した実施の形態１の製造方法と同様であるので、説明は省略する。
【００６２】
図４に示すように、本実施の形態の断熱扉３０１は、扉を形成する外側の外面材３０２と、内側の内面材３０３と、外面材３０２と内面材３０３との間の略閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂３０４とから構成されており、内面材３０３は、発泡ポリウレタン樹脂３０４と接触する面とは反対側の面の外周部に凸部３０５と、外周部（凸部３０５）より中心側の位置に凹部３０６を設けている。
【００６３】
以上のように構成された本実施の形態の断熱扉３０１は、外面材３０２と内面材３０３との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂３０４が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、外面材３０２と内面材３０３との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂３０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂３０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、硬化前の発泡ポリウレタン樹脂３０４の流動性を向上することができる。そのため、従来の構成では内面材３０３に形成された凹部３０６により流路が狭くなり発泡ポリウレタン樹脂３０４の流動抵抗が大きくなるので外周部の凸部３０５にまで充填するのが困難であったが、本実施の形態の構成では外周部の凸部３０５にまで発泡ポリウレタン樹脂３０４を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂３０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００６４】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の概略図である。図６は、本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の冷蔵室の断熱扉の断面図である。
【００６５】
なお、実施の形態４の断熱扉の製造方法は図２に示した実施の形態１の製造方法と同様であるので、説明は省略する。
【００６６】
図５、図６に示すように、本実施の形態の冷凍冷蔵庫４０１は、１方向に開口部を設けた断熱箱体４０２と、断熱箱体４０２の開口部を閉じるように配設された断熱扉４０３と、断熱箱体４０２と断熱扉４０３とから形成される密閉空間（収納室４０５）を冷却する冷却装置４０４とから構成されている。
【００６７】
断熱箱体４０２と断熱扉４０３とから形成される空間は、野菜室、冷蔵室、冷凍室などの収納室４０５として使用される。断熱扉４０３は断熱箱体４０２の開口部を閉じるように複数枚配設されており複数の収納室４０５が形成されている。
【００６８】
少なくとも冷凍冷蔵庫４０１の一番上の収納室４０５に配設された冷蔵室の断熱扉４０３は、扉を形成する外側の外面材４０６と、内側の内面材４０７と、外面材４０６と内面材４０７との間の略閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂４０８とから構成されており、内面材４０７は、発泡ポリウレタン樹脂４０８と接触する面とは反対側の面の外周部と中間辺りに凸部４０９を設けている。
【００６９】
冷蔵室は、使用し易いためペットボトルやビン、卵等のものを乗せる棚を断熱扉４０３に設置しており、内面材４０７に棚を固定するために必要な凸部４０９を設けている。棚を固定するために凸部４０９だけでなく凹部を設けていても構わない。なお、断熱扉４０３を閉じたとき、外周部の凸部４０９は冷蔵室内に収まり、冷蔵室内の冷気が外部に漏れるのを抑制する。さらに、図示していないが、冷気漏れ抑制のため凸部４０９外周にガスケットなどを装着すると効果的である。
【００７０】
冷却装置４０４は、圧縮機４０４ａと、凝縮器４０４ｂと、膨張手段（図示せず）と、蒸発器４０４ｃとから構成されている。凝縮器４０４ｂと蒸発器４０４ｃとの間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段が配設されている。圧縮機４０４ａ、凝縮器４０４ｂ、蒸発器４０４ｃは配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部４０５へ供給して内部を冷却する。
【００７１】
発泡ポリウレタン樹脂４０８は、実施の形態１と同様にシクロペンタン１０６と液状の二酸化炭素１０８によって発泡成形されてなる。なお、断熱箱体４０２に発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料を充填する場合、一般的に断熱箱体４０２の背面または底面に注入口を設け、開口部を下に設置して鉛直または水平方向に原料を注入する。
【００７２】
以上のように構成された冷凍冷蔵庫において、冷蔵室の断熱扉４０３は、外面材４０６と内面材４０７との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂４０８が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものであり、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８が発泡剤として発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て液体状態の二酸化炭素１０８が気化して、気体となり膨張するため、外面材４０６と内面材４０７との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料は低粘度の泡で均一に広がり、流動性が高く内面材４０７に設けられた凸部４０９にまで発泡ポリウレタン樹脂４０８を充填することができ、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、原料の充填量を減らすことができる。
【００７３】
これにより、発泡ポリウレタン樹脂４０８の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。よって、冷凍冷蔵庫４０１は家庭で毎日使用されるものであり、外観品質が非常に重要視されるが、外観品質の高い断熱扉４０３を配設するので、外観品質の高い冷凍冷蔵庫４０１を提供することが可能となる。
【００７４】
なお、二酸化炭素１０８より気体の熱伝導率が低く非フロン系として広く利用されるシクロペンタン１０６を併用しているので、二酸化炭素１０８だけの場合に比べ、発泡ポリウレタン樹脂４０８の熱伝導率を低くすることができ、断熱性能の高い断熱扉４０３を提供できる。これにより、冷凍冷蔵庫４０１として外部から冷蔵室に流入する熱を低減できるので、エネルギー消費の少ない冷凍冷蔵庫４０１を実現できる。また、二酸化炭素１０８の代わりに、略大気圧での沸点が氷点下１９℃で、熱伝導率が二酸化炭素１０８より低いハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を用いると、冷凍冷蔵庫４０１のエネルギー消費をさらに削減できる。また、本実施の形態では、液体状態の二酸化炭素１０８を第１の発泡剤として用いたが、液体状態の二酸化炭素１０８の代わりに、超臨界状態または亜臨界状態の二酸化炭素を用いても構わない。二酸化炭素の臨界点は、３０４．１Ｋ、７．３８ＭＰａと超臨界流体として一般的に用いられる物質でも比較的低温かつ低圧力にあるので、超臨界二酸化炭素を製造するための設備も比較的簡単なものでよい。
【００７５】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における冷凍冷蔵庫を左右に切断した場合の縦断面図である。図８は、同実施の形態の冷凍冷蔵庫の発泡ポリウレタン樹脂の発泡方向の断面を示す顕微鏡写真である。
【００７６】
図７、図８に示すように、冷凍冷蔵庫５０１は、外形を構成する外面材である外箱５０２と、外箱５０２の内側に配置され収納部５０３を構成する内面材である内箱５０４を備えている。収納部５０３は、収納するものの目的に応じて温度設定が行われる。また、収納部５０３の前面には、開閉扉５１０が備えられている。
【００７７】
外箱５０２と内箱５０４とで形成される壁面（背面、側面、底面）には、発泡ポリウレタン樹脂５０５の断熱材が充填されている。さらに、発泡ポリウレタン樹脂５０５の内部には高性能断熱材である真空断熱材５０６が埋設されている。
【００７８】
また、冷凍冷蔵庫５０１には、圧縮機５０７、凝縮器５０８、蒸発器５０９が備えられている。凝縮器５０８と蒸発器５０９との間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段（図示せず）が配設されている。そして、圧縮機５０７、凝縮器５０８、蒸発器５０９は、順次環状に配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部５０３へ供給して内部を冷却する。
【００７９】
発泡ポリウレタン樹脂５０５は、ポリオールとポリイソシアネートを、超臨界二酸化炭素とシクロペンタンの発泡剤共存下で反応させて発泡成形してなり、外箱５０２と内箱５０４との間に、ほぼ３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚みで構成されている。
【００８０】
また、発泡ポリウレタン樹脂５０５のセル５１１は、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．４以下で構成されてなる。
【００８１】
セル５１１とは、発泡ポリウレタン樹脂５０５の内部にある気泡のことであり、セル径は発泡ポリウレタン樹脂５０５を発泡方向に切断し、断面を顕微鏡により拡大して測定したものである。
【００８２】
セル５１１の発泡方向の最大の長さを縦径、発泡方向と直角の方向の最大の長さを横径として、各セル５１１を測定して平均値を求め、セル５１１の縦径に対する横径の比を求めている。本実施の形態のセル５１１の横径は９０μｍである。発泡ポリウレタン樹脂５０５の独立気泡率は９５％で構成されている。
【００８３】
断熱性能を示す熱伝導率は、発泡成形した発泡ポリウレタン樹脂５０５が、略０．０２Ｗ／ｍＫであることに対して、真空断熱材５０６が、略０．００３Ｗ／ｍＫ以下である。
【００８４】
このように、発泡ポリウレタン樹脂５０５に真空断熱材５０６を埋設するためには、外箱５０２と内箱５０４との間に、真空断熱材５０６を予め配置し、外箱５０２と内箱５０４と真空断熱材５０６とによって形成された空間に、ポリオールとイソシアネートの混合物を注入する。
【００８５】
このとき、真空断熱材５０６が障害物となるため、混合物の流動性は良好なものが必要となる。本実施の形態のように、発泡剤をポリオールやイソシアネートと共存させることで、混合物の粘度が低下し、流動性は良化する。
【００８６】
ここで発泡剤は、シクロペンタンを主の発泡剤として用い、副の発泡剤として二酸化炭素を併用している。二酸化炭素は、発泡ポリウレタン樹脂５０５の量に対して重量％で１．０％以下で添加してあり、ポリオールとイソシアネートの混合前にポリオールに混合している。望ましくはポリオールに混合するのが良いが、イソシアネートの方に混合しても構わない。また、二酸化炭素を拡散性が高く混合性に優れる超臨界状態で混合しているが、亜臨界状態や液体状態で混合しても構わない。なお、拡散性と混合性の点では、超臨界状態が最も望ましいが、液体状態の方が最も入手や製造が容易である。シクロペンタンは予め、または二酸化炭素の前にポリオールに混合すれば良い。
【００８７】
以上のように本実施の形態の冷凍冷蔵庫５０１は、発泡剤として二酸化炭素より気体状態での熱伝導率が低いシクロペンタンを併用し、かつ気泡の独立性を高くしているので、断熱性能に優れる。また、シクロペンタンは二酸化炭素より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより、気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので経年的にも断熱性能に優れる。これにより、初期においても経年においても断熱性能に優れており、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００８８】
また、シクロペンタンと超臨界の二酸化炭素を併用することで、セル５１１の微細化が起こり、通常は発泡方向に伸びてしまうセル５１１の形状を抑えることができるので、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下にできる。これにより、気泡配向率が１に近くなるので、熱伝導率が低下でき、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００８９】
好ましくは、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．１８以下にすることで、大幅に熱伝導率が低下でき、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９０】
また、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下であり、セル５１１が球に近づくこと、気泡の独立性が高いこと、気泡の内圧低下も遅いことから、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度を高めることができる。
【００９１】
これにより、通常は密度を下げることで圧縮強度が低下するが、密度を下げても従来の圧縮強度を保つことが可能となるので、ポリウレタンの原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現することができる。
【００９２】
また、真空断熱材５０６は、発泡ポリウレタン樹脂５０５と比較して著しく熱伝導率が低い。そのため、この真空断熱材５０６と発泡ポリウレタン樹脂５０５を併用（複合化）することで、冷凍冷蔵庫５０１の断熱性能をさらに向上することができ、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９３】
また、セル５１１の横径は、１５０μｍより大きくなるとセル５１１が大きすぎ、セル数が減少するので、二酸化炭素やシクロペンタンが拡散し易くなり、空気と置換してしまうので経年的に熱伝導率が悪化する。逆に、セル径の横径が１０μｍ未満だと、ポリウレタンの密度が高くなり、熱伝導率が悪化する。本実施の形態では、セル５１１の横径が９０μｍであるので熱伝導率を低くすることができ、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９４】
発泡ポリウレタン樹脂５０５の厚みが３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下を実現するのが難しい。また、発泡ポリウレタン樹脂５０５の厚みが１００ｍｍより大きくなっても、セル５１１が大きくなり易く熱伝導率が高くなる問題がある。本実施の形態では、発泡ポリウレタン樹脂５０５の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であるので、断熱性能に優れ省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９５】
また、超臨界状態の二酸化炭素のポリウレタンの量に対する重量％の量が、０．０５％未満だと、二酸化炭素による微細化効果は得られない。また、２．０％より多いとボイドが多発してしまい、独立気泡率が低下し熱伝導率が高くなる問題が発生する。また圧縮強度も低下する。本実施の形態では、１．０％であるのでセル５１１の微細化が起こり、独立気泡率を９０％以上１００％未満にでき、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下、好ましくは１．０以上１．１８以下にできるので、断熱性能に優れ省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。なおかつ、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度を高めることができるので、密度を下げても従来の強度を保つことが可能となり、ポリウレタンの原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現することができる。
【００９６】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６における冷凍冷蔵庫を左右に切断した場合の縦断面図である。
【００９７】
図９に示すように、冷凍冷蔵庫６０１は、外形を構成する外面材である外箱６０２と、外箱６０２の内側に配置され収納部６０３を構成する内面材である内箱６０４を備えている。収納部６０３は、収納するものの目的に応じて温度設定が行われる。また、収納部６０３の前面には、開閉扉６０５が備えられている。
【００９８】
外箱６０２と内箱６０４とで形成される壁面（背面、側面、底面）には、発泡ポリウレタン樹脂６０６からなる断熱材が充填されている。
【００９９】
また、冷凍冷蔵庫６０１には、圧縮機６０７、凝縮器６０８、蒸発器６０９が備えられている。凝縮器６０８と蒸発器６０９との間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段（図示せず）が配設されている。そして、圧縮機６０７、凝縮器６０８、蒸発器６０９は、順次環状に配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部６０３へ供給して内部を冷却する。
【０１００】
発泡ポリウレタン樹脂６０６は、ポリオールとポリイソシアネートを、超臨界二酸化炭素とシクロペンタンの発泡剤共存下で反応させて発泡成形してなり、外箱６０２と内箱６０４との間に、ほぼ３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚みで構成されている。
【０１０１】
発泡ポリウレタン樹脂６０６の独立気泡率は９５％で構成されている。独立気泡率とは、発泡ポリウレタン樹脂６０６の全気泡のうち、独立気泡が占める割合のことを指す。シクロペンタンと二酸化炭素を併用することでセル５１１（図８参照）の微細化が起こり、通常は壁厚と垂直の方向に伸びてしまうセル５１１の形状を抑えることができ、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【０１０２】
そのため、フランジ部６１０以外では、二酸化炭素を添加することで、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下で構成している。逆に、フランジ部６１０では、二酸化炭素の添加量を少なくすることで、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で構成している。
【０１０３】
フランジ部６１０の発泡ポリウレタン樹脂６０６のコア密度は３０ｋｇ／ｍ３であり、その他の部分の発泡ポリウレタン樹脂６０６のコア密度は２７ｋｇ／ｍ３である。コア密度とは、発泡ポリウレタン樹脂６０６の表面のスキン層を除いた部分の密度のことである。冷凍冷蔵庫６０１の場合、発泡方向とは壁厚に垂直な方向のことである。フランジ部６１０のコア密度とは、フランジからおおよそ１０ｃｍ以内の発泡ポリウレタン樹脂６０６のコア密度を指す。
【０１０４】
セル５１１とは、発泡ポリウレタン樹脂６０６の内部にある気泡のことであり、セル径は発泡ポリウレタン樹脂６０６を発泡方向に切断し、断面を顕微鏡により拡大して測定したものである。
【０１０５】
セル５１１の発泡方向の最大の長さを縦径、発泡方向と直角の方向の最大の長さを横径として各セル５１１を測定して平均値を求め、セル５１１の横径に対する縦径の比を求めている。本実施の形態のセル５１１の横径は９０μｍである。
【０１０６】
断熱性能を示す熱伝導率は、発泡成形した発泡ポリウレタン樹脂６０６が略０．０２Ｗ／ｍＫである。発泡剤はシクロペンタンを主の発泡剤として用い、副の発泡剤として二酸化炭素を併用している。
【０１０７】
フランジ部６１０には、発泡ポリウレタン樹脂６０６の量に対して重量％で０．２５％の二酸化炭素を添加してあり、フランジ部６１０以外では、発泡ポリウレタン樹脂６０６の量に対して重量％で１．００％の二酸化炭素を添加している。
【０１０８】
二酸化炭素はポリオールとイソシアネートの混合前にポリオールに混合している。望ましくはポリオールに混合するのが良いが、イソシアネートの方に混合しても構わない。また、二酸化炭素を拡散性が高く混合性に優れる超臨界状態で混合しているが、亜臨界状態や液体状態で混合しても構わない。なお、拡散性と混合性の点では、超臨界状態が最も望ましいが、液体状態の方が最も入手や製造が容易である。シクロペンタンは予め、または二酸化炭素の前にポリオールに混合すれば良い。
【０１０９】
以上のように本実施の形態の冷凍冷蔵庫６０１は、発泡剤として二酸化炭素より気体状態での熱伝導率が低いシクロペンタンを併用し、かつ気泡の独立性を高くしているので断熱性能に優れる。また、シクロペンタンは二酸化炭素より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので、経年的にも断熱性能に優れる。これにより、初期においても経年においても断熱性能に優れており、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現できる。
【０１１０】
また、シクロペンタンと二酸化炭素を併用することで、セル５１１の微細化が起こり、通常は壁厚と垂直の方向に伸びてしまうセル５１１の形状を抑えることができ、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【０１１１】
そのため、フランジ部６１０以外では、二酸化炭素を添加することで、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下にでき、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。逆に、フランジ部６１０では、二酸化炭素の添加量を少なくすることでセル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下にでき、壁厚方向に垂直な方向の圧縮強度を高くすることができる。
【０１１２】
これにより、密度を下げても強度を保つことが可能となるので、発泡ポリウレタン樹脂６０６の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現することができる。また、さらにフランジ部６１０以外の発泡ポリウレタン樹脂１０６の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．１８以下で構成することで、セル５１１の異方性が改善されるので、壁厚方向の圧縮強度をさらに高くすることができる。
【０１１３】
これにより、さらに密度を下げても冷凍冷蔵庫６０１に必要な強度を保つことができるので、発泡ポリウレタン樹脂６０６の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現することができる。
【０１１４】
また、フランジ部６１０のセル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下であるので、フランジ部６１０以外に比べて壁厚方向の圧縮強度が低くなるが、フランジ部６１０以外より密度を高くしているので、壁厚方向の強度を確保することができる。
【０１１５】
これにより、セル径の比の最適化による強度向上でも不足する分を冷凍冷蔵庫６０１の部位ごとに密度差をつけることで確保するので、発泡ポリウレタン樹脂６０６の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現することができる。また、二酸化炭素の添加量の調整で密度の増減が可能となるので容易に行うことができる。また、フランジ部６１０以外のセル径の比と同じにして密度を高くすることのみで強度を確保しようとしても、本実施の形態の方法よりも材料の使用量が増えてしまう。
【０１１６】
また、コア密度が２０ｋｇ／ｍ３以下になると、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均を小さくしても冷凍冷蔵庫６０１に必要な強度を確保することができない。また、コア密度が３７ｋｇ／ｍ３以上になると、ポリウレタンの発泡圧が著しく増大し、変形やポリウレタン樹脂の漏れなど冷凍冷蔵庫の外観不良などの原因となる。さらに、断熱材のコア密度の上限が３５ｋｇ／ｍ３であれば、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度低減により冷凍冷蔵庫を軽量化できる。本実施の形態では、断熱材のコア密度が２０ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下なので外観不良を抑制し、密度を低減して冷凍冷蔵庫の軽量化を図りながら冷凍冷蔵庫６０１に必要な強度を確保することができる。
【０１１７】
また、壁厚が３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい。また、壁厚が１００ｍｍより大きくなってもセル５１１が大きくなり易く、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい問題がある。本実施の形態では壁厚が３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるので、密度を低減しながら壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【０１１８】
また、二酸化炭素の発泡ポリウレタン樹脂６０６の量に対する重量％の量が０．０５％未満だと、二酸化炭素によるセル５１１数の増加は限定的であり密度低下や圧縮強度向上は得られない。また、２．０％より多いと、ボイドが多発してしまい、圧縮強度が低下する。本実施の形態では、二酸化炭素のウレタン樹脂の量に対する重量％の量が０．０５％以上２．０％以下の範囲なので原料使用量が少なく環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現できる。
【実施例】
【０１１９】
以下に冷凍冷蔵庫に適用可能な発泡ポリウレタン樹脂６０６の二酸化炭素添加量に対する圧縮強度とボイドの関係について、実施例と比較例を挙げて説明する。【０１２０】
評価は、冷凍冷蔵庫から発泡ポリウレタン樹脂６０６を切り出し、熱伝導率、密度、圧縮強度、ボイドを評価することで行った。圧縮強度においては冷凍冷蔵庫６０１に適用可能な強度の有無で判断した。【０１２１】
実施例を（表１）に示す。【０１２２】
【表１】
2010007783.tif 000003
【０１２３】
フランジ部についての実施例を説明する。実施例１の比較例に対し、実施例２では二酸化炭素の添加量が０．０２％と少ないため密度が低減できていない。逆に実施例５では二酸化炭素の添加量が１．０％であり、壁厚に垂直方向の圧縮強度が不足してしまい適用できない。実施例３と４では密度を低減することができ、圧縮強度も確保することができる。【０１２４】
また、フランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂６０６として背面部の発泡ポリウレタン樹脂６０６を切り出し評価した。【０１２５】
背面部では壁厚に垂直な方向で要求される圧縮強度は低いため、壁厚に垂直な方向の圧縮強度は実施例６から１０において全て問題ない。実施例７から９では密度が低減できており、密度低減で低下する圧縮強度をセルの構造を変えることで向上できているので冷凍冷蔵庫６０１に適用が可能となっている。【０１２６】
実施例６では、密度は低減できているが、セルの横径に対する縦径の比が１．３となっており壁厚方向の圧縮強度が不足するため適用できない。また、実施例１０では二酸化炭素を２．５％添加しており、ボイドが多く発生しているため圧縮強度が低下しており適用できない。【０１２７】
以上の結果より、フランジ部では、セルの横径に対する縦径の比が１．２５以上１．４以下にすることで密度の低減と圧縮強度の確保を両立することができ、フランジ部以外では、１．２５以下にすることで密度の低減と圧縮強度の両立ができている。望ましくは１．１８以下にすることで、さらに密度を低減することができる。また、二酸化炭素の添加量は０．０５以上２．０以下にすることで、密度の低減とボイドの発生を抑えることが可能となり、セルの横径に対する縦径の比と合わせることで、密度を低減しながら冷凍冷蔵庫に適用可能な発泡ポリウレタン樹脂を実現することができる。【０１２８】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。【０１２９】
本出願は、２００８年７月１７日出願の日本特許出願（特願２００８−１８５５６９）、２００８年９月１６日出願の日本特許出願（特願２００８−２３６０９９）、２００８年１０月１５日出願の日本特許出願（特願２００８−２６６００７）、２００８年１０月１６日出願の日本特許出願（特願２００８−２６７０１７）及び２００９年３月２５日出願の日本特許出願（特願２００９−０７３３３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、発泡ポリウレタン樹脂を低密度で形成し原料の無駄遣いを抑制することができるとともに、密度の均一化を図ることができるといった効果を有し、冷凍冷蔵庫などへの適用が可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０１  断熱扉
１０２  外面材
１０３  内面材
１０４  発泡ポリウレタン樹脂
１０５  凸部
１０６  シクロペンタン
１０８  二酸化炭素
２０１  断熱扉
２０２  外面材
２０３  内面材
２０４  発泡ポリウレタン樹脂
２０５  凸部
３０１  断熱扉
３０２  外面材
３０３  内面材
３０４  発泡ポリウレタン樹脂
３０５  凸部
３０６  凹部
４０１  冷蔵冷蔵庫
４０２  断熱箱体
４０３  断熱扉
４０４  冷却装置
４０５  収納室
４０６  外面材
４０７  内面材
４０８  発泡ポリウレタン樹脂
４０９  凸部
５０１  冷凍冷蔵庫
５０２  外箱
５０４  内箱
５０５  発泡ポリウレタン樹脂
５０６  真空断熱材
５１１  セル
６０１  冷凍冷蔵庫
６０２  外箱
６０４  内箱
６０６  発泡ポリウレタン樹脂
６１０  フランジ部
【図１】
2010007783.tif 000004
【図２】
2010007783.tif 000005
【図３】
2010007783.tif 000006
【図４】
2010007783.tif 000007
【図５】
2010007783.tif 000008
【図６】
2010007783.tif 000009
【図７】
2010007783.tif 000010
【図８】
2010007783.tif 000011
【図９】
2010007783.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月13日(2009.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有し、
前記発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであり、前記内面材に凹部もしくは凸部を有することを特徴とする断熱体。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記内面材の凹部もしくは凸部は、少なくとも前記内面材の外周部の少なくとも一部に設けている請求項１に記載の断熱体。
【請求項４】
前記第１の発泡剤は、二酸化炭素である請求項１または３に記載の断熱体。
【請求項５】
前記第２の発泡剤は、シクロペンタンである請求項１、３、４のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項６】
発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下で、かつ独立気泡率が９０％以上１００％未満である請求項１、３から５のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項７】
前記セルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である請求項６に記載の断熱体。
【請求項８】
前記外面材と前記内面材との間の空間に、前記発泡ポリウレタン樹脂の他に、真空断熱材を有する請求項１、３から７のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項９】
前記セルの横径の平均が、１０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項６から８のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項１０】
前記発泡ポリウレタン樹脂の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１、３から９のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項１１】
請求項１、３から１０のいずれか一項に記載の断熱体が箱状になっている断熱箱体。
【請求項１２】
請求項１、３から１０のいずれか一項に記載の断熱体を有する断熱扉。
【請求項１３】
一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記箱体が請求項１１に記載の断熱箱体である冷凍冷蔵庫。
【請求項１４】
一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記扉が請求項１２に記載の断熱扉である冷凍冷蔵庫。
【請求項１５】
独立気泡率が９０％以上１００％未満であり、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に筐体のフランジ部の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で、前記筐体のフランジ部以外の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下である請求項１３または１４に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１６】
前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である請求項１５に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１７】
前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂より前記筐体のフランジ部の発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が大きい請求項１５または１６に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１８】
発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下である請求項１５から１７のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１９】
発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、３５ｋｇ／ｍ３以下である請求項１８に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項２０】
前記外面材と前記内面材との間の空間の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１５から１９のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月24日(2010.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱体と、断熱体を有する断熱箱体と、断熱体を有する断熱扉と、これらから構成される冷凍冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から、熱エネルギーを効率的に利用する技術開発に対する社会的要望が高まっている。このような背景から、冷凍冷蔵庫において各種部品や機器全体の省エネ設計に加えて、高性能断熱技術の開発に注力している。一般的に断熱材料として、発泡ポリウレタン樹脂を冷凍冷蔵庫では使用している。
【０００３】
発泡ポリウレタン樹脂は、原料であるポリオールとポリイソシアネートに発泡剤を加えることで、発泡成形している。発泡剤として以前はＣＦＣやＨＣＦＣが用いられていたが、オゾン層破壊や地球温暖化の問題が指摘され、近年はノンフロンであるシクロペンタンを用いた発泡ポリウレタン樹脂が主流となっている。しかし、シクロペンタンを発泡剤とした発泡ポリウレタン樹脂はＣＦＣやＨＣＦＣに比べて高密度で流動性が劣るためウレタン充填量を多く使用しなければ強度の確保が難しい問題があった。
【０００４】
そこで、原料を選定することで、上記問題の解決を図っているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された従来の技術は、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、原料の厳選によって達成しようとするものであり、原料の管理や入手、製造が難しく、製造コストが高くなるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる断熱体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の断熱体は、外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有し、前記発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものである。
【０００９】
従来の発泡剤や第２の発泡剤だけは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との発熱反応による熱や外部から加えられた熱を気化熱源として気化して、気体となり膨張するので、外面材と内面材との間の空間に発泡ポリウレタン樹脂の原料が注入されてから発泡開始まで時間がかかり、充填する空間の隅々に達するまでに発泡ポリウレタン樹脂の硬化が進み、未充填部が発生する可能性が出てくるが、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤を加えた場合は、発泡ポリウレタン樹脂の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て気化して、気体となり膨張するため、外面材と内面材との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂の原料は低粘度の泡で均一に広がり、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、原料の充填量を減らすことができる。さらに、第１の発泡剤より熱伝導率が低い第２の発泡剤を第１の発泡剤と併用することにより、発泡成形された発泡ポリウレタン樹脂の熱伝導率が低くなることにより、断熱体の断熱性能を向上できる。したがって、ポリオールとポリイソシアネートに加える発泡剤として、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤を用いることにより、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる。
【００１０】
上記構成において、前記内面材に凹部もしくは凸部を有する。
【００１１】
この構成によれば、外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、空間に注入された発泡ポリウレタン樹脂の原料の流動性が高く、内面材の凹部もしくは凸部と外面材との空間にも発泡ポリウレタン樹脂を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００１２】
上記構成において、前記内面材の凹部もしくは凸部は、少なくとも前記内面材の外周部の少なくとも一部に設けている。
【００１３】
一般的に発泡ポリウレタン樹脂の最終充填部は内面材の外周部であり、最も発泡ポリウレタン樹脂の硬化が進んだ状態で充填されるので、発泡ポリウレタン樹脂の流動性が最も低くなっている。そのため、その外周部に流動抵抗が大きくなる凹部もしくは凸部があると充填が非常に困難であったが、この構成によれば、外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、発泡ポリウレタン樹脂の流動性が高く、内面材の外周部の凹部もしくは凸部と外面材との空間にも発泡ポリウレタン樹脂を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００１４】
上記構成において、前記第１の発泡剤は、二酸化炭素である。
【００１５】
この構成によれば、二酸化炭素は、略大気圧での沸点が氷点下７９℃であり、発泡力が非常に高く、化学的に安定し、耐環境性にも優れた物質である。これを発泡剤として用いることで、発泡力が高く充填性を高くできるので、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制でき、外観品質の高い断熱体を提供することができる。また、二酸化炭素の臨界点は、３０４．１Ｋ、７．３８ＭＰａと超臨界流体として一般的に用いられる物質でも比較的低温かつ低圧力にあるので、超臨界二酸化炭素を製造するための設備も比較的簡単なものでよい。なお、ポリオール内に溶解していた水とポリイソシアネートが発熱しながら反応し、二酸化炭素を発生するが、この反応により発生する二酸化炭素は、発泡剤としては不充分である。
【００１６】
上記構成において、前記第２の発泡剤は、シクロペンタンである。
【００１７】
この構成によれば、シクロペンタンは、沸点が４９℃であり、二酸化炭素より気体状態での熱伝導率が低く、二酸化炭素より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより、気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので、経年的にも断熱性能に優れる。また、シクロペンタンは、近年、フロン系発泡剤に代わる発泡剤として広く利用されており、材料コストおよび設備コストを安価にできるため、莫大なコストを要することなく、断熱体を作製することができる。
【００１８】
上記構成において、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下で、かつ独立気泡率が９０％以上１００％未満である。
【００１９】
この構成によれば、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下であり、セルが球に近づくこと、気泡の独立性が高いこと、気泡の内圧低下も遅いことから、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度を高めることができる。
【００２０】
上記構成において、前記セルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である。
【００２１】
この構成によれば、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度が非常に高まるので、通常は密度を下げることで圧縮強度が低下するが、密度を下げても従来の圧縮強度を保つことが可能となるので、ポリウレタンの原料を減らすことができる。
【００２２】
上記構成において、前記外面材と前記内面材との間の空間に、前記発泡ポリウレタン樹脂の他に、真空断熱材を有する。
【００２３】
この構成によれば、真空断熱材は、発泡ポリウレタン樹脂と比較して著しく熱伝導率が低いため、この真空断熱材と発泡ポリウレタン樹脂を併用することで、断熱性能をさらに向上することができる。また、この構成の場合、発泡ポリウレタン樹脂は、外面材と内面材との間の空間における真空断熱材以外の空間に充填発泡されることになり、真空断熱材は、外面材と内面材との間の発泡ポリウレタン樹脂を充填すべき空間を部分的に狭くするが、空間に注入された発泡ポリウレタン樹脂の混合原料は、低粘度の泡状態で広がり、流動性が高いため、内面材の凹部もしくは凸部がある場合と同様に、発泡ポリウレタン樹脂の未充填部の発生を抑制でき、外観不良を低減することができる。
【００２４】
上記構成において、前記セルの横径の平均が、１０μｍ以上１５０μｍ以下である。
【００２５】
この構成によれば、セルの横径が１５０μｍより大きくなると、セルが大きすぎ、セル数が減少するので、二酸化炭素やシクロペンタンが拡散し易くなり、空気と置換してしまうので、経年的に熱伝導率が悪化する。逆に、セル径が１０μｍ未満だと、ポリウレタンの密度が高くなり、熱伝導率が悪化する。よって、セルの横径の平均が１０μｍ以上１５０μｍ以下にすることで、熱伝導率を低くすることができる。
【００２６】
上記構成において、前記発泡ポリウレタン樹脂の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。
【００２７】
この構成によれば、発泡ポリウレタン樹脂の厚みが３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下を実現するのが難しい。また、発泡ポリウレタン樹脂の厚みが１００ｍｍより大きくなってもセルが大きくなり易く熱伝導率が悪化する問題がある。そのため、発泡ポリウレタン樹脂の厚みを３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下にすることで、断熱性能を向上させることができる。
【００２８】
本発明の断熱箱体は、上記構成の断熱体が箱状になっているものである。
【００２９】
本発明の断熱扉は、上記構成の断熱体を有する。
【００３０】
本発明の冷凍冷蔵庫は、一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記箱体が上記断熱箱体である。
【００３１】
本発明の冷凍冷蔵庫は、一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記扉が上記断熱扉である。
【００３２】
上記構成において、独立気泡率が９０％以上１００％未満であり、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に筐体のフランジ部の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で、前記筐体のフランジ部以外の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下である。
【００３３】
この構成によれば、シクロペンタンと二酸化炭素を併用することで、セルの微細化が起こり、通常は壁厚と垂直の方向に伸びてしまうセルの形状を抑えることができ、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。そのため、フランジ部以外では二酸化炭素を添加することで、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下にでき壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。逆に、フランジ部では二酸化炭素の添加量を少なくすることで、セルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下にでき、壁厚方向に垂直な方向の圧縮強度を高くすることができる。これにより、密度を下げても全体の強度を保つことが可能となるので、ポリウレタン樹脂の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現することができる。
【００３４】
上記構成において、前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である。
【００３５】
この構成によれば、セルの異方性が改善されるので、壁厚方向の圧縮強度をさらに高くすることができる。これにより、さらに密度を下げても、冷凍冷蔵庫に必要な強度を保つことができるので、ポリウレタン樹脂の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現することができる。
【００３６】
上記構成において、前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂より前記筐体のフランジ部の発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が大きい。
【００３７】
この構成によれば、フランジ部のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下であるので、フランジ部以外に比べて壁厚方向の圧縮強度が低くなるが、フランジ部以外より密度を高くすることで壁厚方向の強度を確保することができる。これにより、セル径の比の最適化による強度向上でも不足する分を冷凍冷蔵庫の部位ごとに密度差をつけることで確保するので、ポリウレタン樹脂の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現することができる。また、二酸化炭素の添加量の調整で密度の増減が可能となるので容易に行うことができる。
【００３８】
上記構成において、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下である。
【００３９】
この構成によれば、コア密度が２０ｋｇ／ｍ３以下になると、セルの横径に対する縦径の比の平均を小さくしても冷凍冷蔵庫に必要な強度を確保することができない。また、コア密度が３７ｋｇ／ｍ３以上になると、ポリウレタンの発泡圧が著しく増大し、変形やポリウレタン樹脂の漏れなど冷凍冷蔵庫の外観不良などの原因となる。そのため、コア密度を２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下にすることで外観不良を抑制し、さらに冷凍冷蔵庫に必要な強度を確保することができる。さらに、断熱材のコア密度の上限を３５ｋｇ／ｍ３にすれば、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度低減により冷凍冷蔵庫を軽量化できる。
【００４０】
上記構成において、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、３５ｋｇ／ｍ３以下である。
【００４１】
上記構成において、前記外面材と前記内面材との間の空間の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である。
【００４２】
この構成によれば、壁厚（外面材と内面材とで形成される空間の厚み）が３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セルの横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい。また、壁厚が１００ｍｍより大きくなってもセルが大きくなり易く、セルの横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい問題がある。そのため、壁厚（外面材と内面材とで形成される空間の厚み）を３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下にすることで、密度を低減しながら壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明は、発泡ポリウレタン樹脂を低密度で形成し原料の無駄遣いを抑制することができるとともに、密度の均一化を図ることができる。これにより、断熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における断熱扉の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における断熱扉の製造方法を示す概略図
【図３】本発明の実施の形態２における断熱扉の断面図
【図４】本発明の実施の形態３における断熱扉の断面図
【図５】本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の概略図
【図６】本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の冷蔵室の断熱扉の断面図
【図７】本発明の実施の形態５における冷凍冷蔵庫の縦断面図
【図８】本発明の実施の形態５における冷凍冷蔵庫の発泡ポリウレタン樹脂の発泡方向の断面を示す顕微鏡写真
【図９】本発明の実施の形態６における冷凍冷蔵庫の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における断熱体である断熱扉の断面図である。図２は本発明の実施の形態１における断熱体である断熱扉の製造方法を示す概略図である。
【００４７】
図１、図２に示すように、本実施の形態の断熱扉１０１は、断熱扉１０１を形成する外側の外面材１０２と、内側の内面材１０３と、外面材１０２と内面材１０３との間の閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂１０４とから構成されている。
【００４８】
内面材１０３は、発泡ポリウレタン樹脂１０４と接触する面とは反対側の面の外周部に凸部１０５を設けている。凸部１０５は、内面材１０３の外周部の一部に設けていても、全体に設けていても構わない。通常、凸部１０５は、内面材１０３側に棚を形成、設置するため、断熱扉１０１の（棚の）強度を向上させるため、冷蔵庫の断熱箱体の開口部を開閉する用途に断熱扉１０１が用いられる場合は、庫内の冷気が庫外に漏れにくくなるように設けられる。
【００４９】
断熱扉１０１の製造方法は、まず予めシクロペンタン１０６が混合されたポリオール１０７に、液状の二酸化炭素１０８をスタティックミキサー１０９により混合する。なお、シクロペンタン１０６とポリオール１０７の相溶性が低く分離し易い場合には、スタティックミキサー１０９の上流側に同様の混合手段を用いて、シクロペンタン１０６とポリオール１０７を混合しても構わない。
【００５０】
次に、ミキシングヘッド１１０において、シクロペンタン１０６と液状の二酸化炭素１０８とが混合されたポリオール１０７にポリイソシアネート１１１を混合し、外面材１０２の上に注入し、その後すぐに内面材１０３を取り付けて、外面材１０２と内面材１０３との間の空間にシクロペンタン１０６及び二酸化炭素１０８が発泡し成形することで、製造される。
【００５１】
図示しないが、内面材１０３と外面材１０２が発泡ポリウレタン樹脂１０４の発泡圧で変形しないように、内面材１０３及び外面材１０２の発泡ポリウレタン樹脂１０４と逆側を発泡治具により固定した状態で発泡成形を行う。
【００５２】
ポリオール１０７には、予めシクロペンタン１０６以外に水、整泡剤、触媒などが混合されている。なお、二酸化炭素１０８は超臨界状態、亜臨界状態で混合しても構わない。また、二酸化炭素１０８をポリイソシアネート１１０側に混合しても構わない。
【００５３】
以上のように構成された本実施の形態の断熱扉１０１は、外面材１０２と内面材１０３との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂１０４が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものである。ポリオール１０７とポリイソシアネート１１１に加える発泡剤として液体状態の二酸化炭素１０８を用いずにシクロペンタン１０６のみを用いた場合は、ポリオール１０７とポリイソシアネート１１１との発熱反応による熱や外部から加えられた熱を気化熱源として気化して、気体となり膨張するので、外面材１０２と内面材１０３との間の空間に発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料が注入されてから発泡開始まで時間がかかり、充填する空間の隅々に達するまでに発泡ポリウレタン樹脂１０４の硬化が進み、未充填部が発生する可能性が出てくるが、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８を加えた場合は、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て液体状態の二酸化炭素１０８が気化して、気体となり膨張するため、外面材１０２と内面材１０３との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料の充填量を減らすことができる。さらに、二酸化炭素１０８より気体状態での熱伝導率が低いシクロペンタン１０６を二酸化炭素１０８と併用することにより、発泡成形された発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率が低くなることにより、断熱扉１０１の断熱性能を向上できる。したがって、ポリオール１０７とポリイソシアネート１１０に加える発泡剤として、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の液状のシクロペンタン１０６を用いることにより、発泡ポリウレタン樹脂１０４の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる。
【００５４】
従来では、原料であるポリオール１０７とポリイソシアネート１１０との混合で生じる発熱反応による熱や発泡治具からの熱等が加わることで、発泡剤が気化して発泡が始まるので、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料注入から発泡開始まで時間がかかる。このため、同量の体積まで発泡が進んだ場合で比較すると、本実施の形態の構成では、発泡ポリウレタン樹脂１０４の硬化を抑えることができ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の流動性を向上することができる。
【００５５】
実施の形態１の製造方法の場合、内面材１０３の外周部は発泡ポリウレタン樹脂１０４の最終充填部になるため最も硬化が進み、流動性が最も低くなっているため、従来の方法では充填が困難であったが、本実施の形態では、発泡ポリウレタン樹脂１０４の流動性を向上することができるので、内面材１０３の外周部に設けられた凸部１０５で流動抵抗が高くなっても凸部１０５に発泡ポリウレタン樹脂１０４を充填することができ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００５６】
また、二酸化炭素１０８は、略大気圧での沸点が氷点下７９℃であり、発泡力が非常に高く、化学的に安定し、耐環境性にも優れた物質である。これを発泡剤として用いることで、発泡力が高く充填性を高くでき、発泡ポリウレタン樹脂１０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観品質の高い断熱扉１０１を提供することができる。
【００５７】
なお、発泡剤として、二酸化炭素１０８より気体状態での熱伝導率が低く非フロン系として広く利用されるシクロペンタン１０６を併用したが、シクロペンタン１０６は、沸点が４９℃であり、二酸化炭素１０８より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより、気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので、経年的にも断熱性能に優れるので、二酸化炭素１０８だけの場合に比べ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率を低くすることができ、断熱性能の高い断熱扉１０１を提供できる。また、二酸化炭素１０８の代わりに、略大気圧での沸点が氷点下１９℃で、熱伝導率が二酸化炭素１０８より低いハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を用いると、断熱扉１０１の断熱性能をさらに向上できる。また、本実施の形態では、液体状態の二酸化炭素１０８を第１の発泡剤として用いたが、液体状態の二酸化炭素１０８の代わりに、超臨界状態または亜臨界状態の二酸化炭素を用いても構わない。二酸化炭素の臨界点は、３０４．１Ｋ、７．３８ＭＰａと超臨界流体として一般的に用いられる物質でも比較的低温かつ低圧力にあるので、超臨界二酸化炭素を製造するための設備も比較的簡単なものでよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における断熱体である断熱扉の断面図である。なお、実施の形態２の断熱扉の製造方法は図２に示した実施の形態１の製造方法と同様であるので、説明は省略する。
【００５９】
図３に示すように、本実施の形態の断熱扉２０１は、扉を形成する外側の外面材２０２と、内側の内面材２０３と、外面材２０２と内面材２０３との間の略閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂２０４とから構成されており、内面材２０３は、発泡ポリウレタン樹脂２０４と接触する面とは反対側の面の外周部より内側に凸部２０５を設けている。
【００６０】
以上のように構成された本実施の形態の断熱扉２０１は、外面材２０２と内面材２０３との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂２０４が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、外面材２０２と内面材２０３との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂２０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、硬化前の発泡ポリウレタン樹脂２０４の流動性を向上することができるので、内面材２０３に設けた凸部２０５で流動抵抗が高くなっても凸部２０５に発泡ポリウレタン樹脂２０４を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂２０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００６１】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における断熱体である断熱扉の断面図である。なお、実施の形態３の断熱扉の製造方法は図２に示した実施の形態１の製造方法と同様であるので、説明は省略する。
【００６２】
図４に示すように、本実施の形態の断熱扉３０１は、扉を形成する外側の外面材３０２と、内側の内面材３０３と、外面材３０２と内面材３０３との間の略閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂３０４とから構成されており、内面材３０３は、発泡ポリウレタン樹脂３０４と接触する面とは反対側の面の外周部に凸部３０５と、外周部（凸部３０５）より中心側の位置に凹部３０６を設けている。
【００６３】
以上のように構成された本実施の形態の断熱扉３０１は、外面材３０２と内面材３０３との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂３０４が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものであるので、外面材３０２と内面材３０３との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂３０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂３０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、硬化前の発泡ポリウレタン樹脂３０４の流動性を向上することができる。そのため、従来の構成では内面材３０３に形成された凹部３０６により流路が狭くなり発泡ポリウレタン樹脂３０４の流動抵抗が大きくなるので外周部の凸部３０５にまで充填するのが困難であったが、本実施の形態の構成では外周部の凸部３０５にまで発泡ポリウレタン樹脂３０４を充填することができる。これにより、発泡ポリウレタン樹脂３０４の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。
【００６４】
（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の概略図である。図６は、本発明の実施の形態４における冷凍冷蔵庫の冷蔵室の断熱扉の断面図である。
【００６５】
なお、実施の形態４の断熱扉の製造方法は図２に示した実施の形態１の製造方法と同様であるので、説明は省略する。
【００６６】
図５、図６に示すように、本実施の形態の冷凍冷蔵庫４０１は、１方向に開口部を設けた断熱箱体４０２と、断熱箱体４０２の開口部を閉じるように配設された断熱扉４０３と、断熱箱体４０２と断熱扉４０３とから形成される密閉空間（収納室４０５）を冷却する冷却装置４０４とから構成されている。
【００６７】
断熱箱体４０２と断熱扉４０３とから形成される空間は、野菜室、冷蔵室、冷凍室などの収納室４０５として使用される。断熱扉４０３は断熱箱体４０２の開口部を閉じるように複数枚配設されており複数の収納室４０５が形成されている。
【００６８】
少なくとも冷凍冷蔵庫４０１の一番上の収納室４０５に配設された冷蔵室の断熱扉４０３は、扉を形成する外側の外面材４０６と、内側の内面材４０７と、外面材４０６と内面材４０７との間の略閉ざされた空間に発泡充填形成された発泡ポリウレタン樹脂４０８とから構成されており、内面材４０７は、発泡ポリウレタン樹脂４０８と接触する面とは反対側の面の外周部と中間辺りに凸部４０９を設けている。
【００６９】
冷蔵室は、使用し易いためペットボトルやビン、卵等のものを乗せる棚を断熱扉４０３に設置しており、内面材４０７に棚を固定するために必要な凸部４０９を設けている。棚を固定するために凸部４０９だけでなく凹部を設けていても構わない。なお、断熱扉４０３を閉じたとき、外周部の凸部４０９は冷蔵室内に収まり、冷蔵室内の冷気が外部に漏れるのを抑制する。さらに、図示していないが、冷気漏れ抑制のため凸部４０９外周にガスケットなどを装着すると効果的である。
【００７０】
冷却装置４０４は、圧縮機４０４ａと、凝縮器４０４ｂと、膨張手段（図示せず）と、蒸発器４０４ｃとから構成されている。凝縮器４０４ｂと蒸発器４０４ｃとの間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段が配設されている。圧縮機４０４ａ、凝縮器４０４ｂ、蒸発器４０４ｃは配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部４０５へ供給して内部を冷却する。
【００７１】
発泡ポリウレタン樹脂４０８は、実施の形態１と同様にシクロペンタン１０６と液状の二酸化炭素１０８によって発泡成形されてなる。なお、断熱箱体４０２に発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料を充填する場合、一般的に断熱箱体４０２の背面または底面に注入口を設け、開口部を下に設置して鉛直または水平方向に原料を注入する。
【００７２】
以上のように構成された冷凍冷蔵庫において、冷蔵室の断熱扉４０３は、外面材４０６と内面材４０７との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂４０８が、少なくとも、ポリオール１０７と、ポリイソシアネート１１１と、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８と、二酸化炭素１０８よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素である液状のシクロペンタン１０６との混合物が、空間に注入されて、発泡、硬化したものであり、大気圧下における沸点が０℃以下の液体状態の二酸化炭素１０８が発泡剤として発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て液体状態の二酸化炭素１０８が気化して、気体となり膨張するため、外面材４０６と内面材４０７との間の空間に、発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂４０８の原料は低粘度の泡で均一に広がり、流動性が高く内面材４０７に設けられた凸部４０９にまで発泡ポリウレタン樹脂４０８を充填することができ、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、原料の充填量を減らすことができる。
【００７３】
これにより、発泡ポリウレタン樹脂４０８の未充填部の発生を抑制できるので、外観不良を低減することができる。よって、冷凍冷蔵庫４０１は家庭で毎日使用されるものであり、外観品質が非常に重要視されるが、外観品質の高い断熱扉４０３を配設するので、外観品質の高い冷凍冷蔵庫４０１を提供することが可能となる。
【００７４】
なお、二酸化炭素１０８より気体の熱伝導率が低く非フロン系として広く利用されるシクロペンタン１０６を併用しているので、二酸化炭素１０８だけの場合に比べ、発泡ポリウレタン樹脂４０８の熱伝導率を低くすることができ、断熱性能の高い断熱扉４０３を提供できる。これにより、冷凍冷蔵庫４０１として外部から冷蔵室に流入する熱を低減できるので、エネルギー消費の少ない冷凍冷蔵庫４０１を実現できる。また、二酸化炭素１０８の代わりに、略大気圧での沸点が氷点下１９℃で、熱伝導率が二酸化炭素１０８より低いハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）を用いると、冷凍冷蔵庫４０１のエネルギー消費をさらに削減できる。また、本実施の形態では、液体状態の二酸化炭素１０８を第１の発泡剤として用いたが、液体状態の二酸化炭素１０８の代わりに、超臨界状態または亜臨界状態の二酸化炭素を用いても構わない。二酸化炭素の臨界点は、３０４．１Ｋ、７．３８ＭＰａと超臨界流体として一般的に用いられる物質でも比較的低温かつ低圧力にあるので、超臨界二酸化炭素を製造するための設備も比較的簡単なものでよい。
【００７５】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における冷凍冷蔵庫を左右に切断した場合の縦断面図である。図８は、同実施の形態の冷凍冷蔵庫の発泡ポリウレタン樹脂の発泡方向の断面を示す顕微鏡写真である。
【００７６】
図７、図８に示すように、冷凍冷蔵庫５０１は、外形を構成する外面材である外箱５０２と、外箱５０２の内側に配置され収納部５０３を構成する内面材である内箱５０４を備えている。収納部５０３は、収納するものの目的に応じて温度設定が行われる。また、収納部５０３の前面には、開閉扉５１０が備えられている。
【００７７】
外箱５０２と内箱５０４とで形成される壁面（背面、側面、底面）には、発泡ポリウレタン樹脂５０５の断熱材が充填されている。さらに、発泡ポリウレタン樹脂５０５の内部には高性能断熱材である真空断熱材５０６が埋設されている。
【００７８】
また、冷凍冷蔵庫５０１には、圧縮機５０７、凝縮器５０８、蒸発器５０９が備えられている。凝縮器５０８と蒸発器５０９との間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段（図示せず）が配設されている。そして、圧縮機５０７、凝縮器５０８、蒸発器５０９は、順次環状に配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部５０３へ供給して内部を冷却する。
【００７９】
発泡ポリウレタン樹脂５０５は、ポリオールとポリイソシアネートを、超臨界二酸化炭素とシクロペンタンの発泡剤共存下で反応させて発泡成形してなり、外箱５０２と内箱５０４との間に、ほぼ３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚みで構成されている。
【００８０】
また、発泡ポリウレタン樹脂５０５のセル５１１は、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．４以下で構成されてなる。
【００８１】
セル５１１とは、発泡ポリウレタン樹脂５０５の内部にある気泡のことであり、セル径は発泡ポリウレタン樹脂５０５を発泡方向に切断し、断面を顕微鏡により拡大して測定したものである。
【００８２】
セル５１１の発泡方向の最大の長さを縦径、発泡方向と直角の方向の最大の長さを横径として、各セル５１１を測定して平均値を求め、セル５１１の縦径に対する横径の比を求めている。本実施の形態のセル５１１の横径は９０μｍである。発泡ポリウレタン樹脂５０５の独立気泡率は９５％で構成されている。
【００８３】
断熱性能を示す熱伝導率は、発泡成形した発泡ポリウレタン樹脂５０５が、略０．０２Ｗ／ｍＫであることに対して、真空断熱材５０６が、略０．００３Ｗ／ｍＫ以下である。
【００８４】
このように、発泡ポリウレタン樹脂５０５に真空断熱材５０６を埋設するためには、外箱５０２と内箱５０４との間に、真空断熱材５０６を予め配置し、外箱５０２と内箱５０４と真空断熱材５０６とによって形成された空間に、ポリオールとイソシアネートの混合物を注入する。
【００８５】
このとき、真空断熱材５０６が障害物となるため、混合物の流動性は良好なものが必要となる。本実施の形態のように、発泡剤をポリオールやイソシアネートと共存させることで、混合物の粘度が低下し、流動性は良化する。
【００８６】
ここで発泡剤は、シクロペンタンを主の発泡剤として用い、副の発泡剤として二酸化炭素を併用している。二酸化炭素は、発泡ポリウレタン樹脂５０５の量に対して重量％で１．０％以下で添加してあり、ポリオールとイソシアネートの混合前にポリオールに混合している。望ましくはポリオールに混合するのが良いが、イソシアネートの方に混合しても構わない。また、二酸化炭素を拡散性が高く混合性に優れる超臨界状態で混合しているが、亜臨界状態や液体状態で混合しても構わない。なお、拡散性と混合性の点では、超臨界状態が最も望ましいが、液体状態の方が最も入手や製造が容易である。シクロペンタンは予め、または二酸化炭素の前にポリオールに混合すれば良い。
【００８７】
以上のように本実施の形態の冷凍冷蔵庫５０１は、発泡剤として二酸化炭素より気体状態での熱伝導率が低いシクロペンタンを併用し、かつ気泡の独立性を高くしているので、断熱性能に優れる。また、シクロペンタンは二酸化炭素より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより、気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので経年的にも断熱性能に優れる。これにより、初期においても経年においても断熱性能に優れており、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００８８】
また、シクロペンタンと超臨界の二酸化炭素を併用することで、セル５１１の微細化が起こり、通常は発泡方向に伸びてしまうセル５１１の形状を抑えることができるので、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下にできる。これにより、気泡配向率が１に近くなるので、熱伝導率が低下でき、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００８９】
好ましくは、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．１８以下にすることで、大幅に熱伝導率が低下でき、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９０】
また、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下であり、セル５１１が球に近づくこと、気泡の独立性が高いこと、気泡の内圧低下も遅いことから、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度を高めることができる。
【００９１】
これにより、通常は密度を下げることで圧縮強度が低下するが、密度を下げても従来の圧縮強度を保つことが可能となるので、ポリウレタンの原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現することができる。
【００９２】
また、真空断熱材５０６は、発泡ポリウレタン樹脂５０５と比較して著しく熱伝導率が低い。そのため、この真空断熱材５０６と発泡ポリウレタン樹脂５０５を併用（複合化）することで、冷凍冷蔵庫５０１の断熱性能をさらに向上することができ、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９３】
また、セル５１１の横径は、１５０μｍより大きくなるとセル５１１が大きすぎ、セル数が減少するので、二酸化炭素やシクロペンタンが拡散し易くなり、空気と置換してしまうので経年的に熱伝導率が悪化する。逆に、セル径の横径が１０μｍ未満だと、ポリウレタンの密度が高くなり、熱伝導率が悪化する。本実施の形態では、セル５１１の横径が９０μｍであるので熱伝導率を低くすることができ、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９４】
発泡ポリウレタン樹脂５０５の厚みが３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下を実現するのが難しい。また、発泡ポリウレタン樹脂５０５の厚みが１００ｍｍより大きくなっても、セル５１１が大きくなり易く熱伝導率が高くなる問題がある。本実施の形態では、発泡ポリウレタン樹脂５０５の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であるので、断熱性能に優れ省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。
【００９５】
また、超臨界状態の二酸化炭素のポリウレタンの量に対する重量％の量が、０．０５％未満だと、二酸化炭素による微細化効果は得られない。また、２．０％より多いとボイドが多発してしまい、独立気泡率が低下し熱伝導率が高くなる問題が発生する。また圧縮強度も低下する。本実施の形態では、１．０％であるのでセル５１１の微細化が起こり、独立気泡率を９０％以上１００％未満にでき、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下、好ましくは１．０以上１．１８以下にできるので、断熱性能に優れ省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現できる。なおかつ、壁厚方向（厚み方向）の圧縮強度を高めることができるので、密度を下げても従来の強度を保つことが可能となり、ポリウレタンの原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫５０１を実現することができる。
【００９６】
（実施の形態６）
図９は、本発明の実施の形態６における冷凍冷蔵庫を左右に切断した場合の縦断面図である。
【００９７】
図９に示すように、冷凍冷蔵庫６０１は、外形を構成する外面材である外箱６０２と、外箱６０２の内側に配置され収納部６０３を構成する内面材である内箱６０４を備えている。収納部６０３は、収納するものの目的に応じて温度設定が行われる。また、収納部６０３の前面には、開閉扉６０５が備えられている。
【００９８】
外箱６０２と内箱６０４とで形成される壁面（背面、側面、底面）には、発泡ポリウレタン樹脂６０６からなる断熱材が充填されている。
【００９９】
また、冷凍冷蔵庫６０１には、圧縮機６０７、凝縮器６０８、蒸発器６０９が備えられている。凝縮器６０８と蒸発器６０９との間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段（図示せず）が配設されている。そして、圧縮機６０７、凝縮器６０８、蒸発器６０９は、順次環状に配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部６０３へ供給して内部を冷却する。
【０１００】
発泡ポリウレタン樹脂６０６は、ポリオールとポリイソシアネートを、超臨界二酸化炭素とシクロペンタンの発泡剤共存下で反応させて発泡成形してなり、外箱６０２と内箱６０４との間に、ほぼ３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の厚みで構成されている。
【０１０１】
発泡ポリウレタン樹脂６０６の独立気泡率は９５％で構成されている。独立気泡率とは、発泡ポリウレタン樹脂６０６の全気泡のうち、独立気泡が占める割合のことを指す。シクロペンタンと二酸化炭素を併用することでセル５１１（図８参照）の微細化が起こり、通常は壁厚と垂直の方向に伸びてしまうセル５１１の形状を抑えることができ、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【０１０２】
そのため、フランジ部６１０以外では、二酸化炭素を添加することで、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下で構成している。逆に、フランジ部６１０では、二酸化炭素の添加量を少なくすることで、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で構成している。
【０１０３】
フランジ部６１０の発泡ポリウレタン樹脂６０６のコア密度は３０ｋｇ／ｍ３であり、その他の部分の発泡ポリウレタン樹脂６０６のコア密度は２７ｋｇ／ｍ３である。コア密度とは、発泡ポリウレタン樹脂６０６の表面のスキン層を除いた部分の密度のことである。冷凍冷蔵庫６０１の場合、発泡方向とは壁厚に垂直な方向のことである。フランジ部６１０のコア密度とは、フランジからおおよそ１０ｃｍ以内の発泡ポリウレタン樹脂６０６のコア密度を指す。
【０１０４】
セル５１１とは、発泡ポリウレタン樹脂６０６の内部にある気泡のことであり、セル径は発泡ポリウレタン樹脂６０６を発泡方向に切断し、断面を顕微鏡により拡大して測定したものである。
【０１０５】
セル５１１の発泡方向の最大の長さを縦径、発泡方向と直角の方向の最大の長さを横径として各セル５１１を測定して平均値を求め、セル５１１の横径に対する縦径の比を求めている。本実施の形態のセル５１１の横径は９０μｍである。
【０１０６】
断熱性能を示す熱伝導率は、発泡成形した発泡ポリウレタン樹脂６０６が略０．０２Ｗ／ｍＫである。発泡剤はシクロペンタンを主の発泡剤として用い、副の発泡剤として二酸化炭素を併用している。
【０１０７】
フランジ部６１０には、発泡ポリウレタン樹脂６０６の量に対して重量％で０．２５％の二酸化炭素を添加してあり、フランジ部６１０以外では、発泡ポリウレタン樹脂６０６の量に対して重量％で１．００％の二酸化炭素を添加している。
【０１０８】
二酸化炭素はポリオールとイソシアネートの混合前にポリオールに混合している。望ましくはポリオールに混合するのが良いが、イソシアネートの方に混合しても構わない。また、二酸化炭素を拡散性が高く混合性に優れる超臨界状態で混合しているが、亜臨界状態や液体状態で混合しても構わない。なお、拡散性と混合性の点では、超臨界状態が最も望ましいが、液体状態の方が最も入手や製造が容易である。シクロペンタンは予め、または二酸化炭素の前にポリオールに混合すれば良い。
【０１０９】
以上のように本実施の形態の冷凍冷蔵庫６０１は、発泡剤として二酸化炭素より気体状態での熱伝導率が低いシクロペンタンを併用し、かつ気泡の独立性を高くしているので断熱性能に優れる。また、シクロペンタンは二酸化炭素より気泡外へ拡散する速度が遅く、なおかつ、気泡の独立性が高いことにより気泡外へ拡散する速度をさらに遅くできるので、経年的にも断熱性能に優れる。これにより、初期においても経年においても断熱性能に優れており、省エネで環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現できる。
【０１１０】
また、シクロペンタンと二酸化炭素を併用することで、セル５１１の微細化が起こり、通常は壁厚と垂直の方向に伸びてしまうセル５１１の形状を抑えることができ、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【０１１１】
そのため、フランジ部６１０以外では、二酸化炭素を添加することで、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下にでき、壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。逆に、フランジ部６１０では、二酸化炭素の添加量を少なくすることでセル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下にでき、壁厚方向に垂直な方向の圧縮強度を高くすることができる。
【０１１２】
これにより、密度を下げても強度を保つことが可能となるので、発泡ポリウレタン樹脂６０６の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現することができる。また、さらにフランジ部６１０以外の発泡ポリウレタン樹脂１０６の横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．１８以下で構成することで、セル５１１の異方性が改善されるので、壁厚方向の圧縮強度をさらに高くすることができる。
【０１１３】
これにより、さらに密度を下げても冷凍冷蔵庫６０１に必要な強度を保つことができるので、発泡ポリウレタン樹脂６０６の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現することができる。
【０１１４】
また、フランジ部６１０のセル５１１の横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下であるので、フランジ部６１０以外に比べて壁厚方向の圧縮強度が低くなるが、フランジ部６１０以外より密度を高くしているので、壁厚方向の強度を確保することができる。
【０１１５】
これにより、セル径の比の最適化による強度向上でも不足する分を冷凍冷蔵庫６０１の部位ごとに密度差をつけることで確保するので、発泡ポリウレタン樹脂６０６の原料を減らすことができ、環境に優しい冷凍冷蔵庫６０１を実現することができる。また、二酸化炭素の添加量の調整で密度の増減が可能となるので容易に行うことができる。また、フランジ部６１０以外のセル径の比と同じにして密度を高くすることのみで強度を確保しようとしても、本実施の形態の方法よりも材料の使用量が増えてしまう。
【０１１６】
また、コア密度が２０ｋｇ／ｍ３以下になると、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均を小さくしても冷凍冷蔵庫６０１に必要な強度を確保することができない。また、コア密度が３７ｋｇ／ｍ３以上になると、ポリウレタンの発泡圧が著しく増大し、変形やポリウレタン樹脂の漏れなど冷凍冷蔵庫の外観不良などの原因となる。さらに、断熱材のコア密度の上限が３５ｋｇ／ｍ３であれば、発泡ポリウレタン樹脂のコア密度低減により冷凍冷蔵庫を軽量化できる。本実施の形態では、断熱材のコア密度が２０ｋｇ／ｍ３以上３５ｋｇ／ｍ３以下なので外観不良を抑制し、密度を低減して冷凍冷蔵庫の軽量化を図りながら冷凍冷蔵庫６０１に必要な強度を確保することができる。
【０１１７】
また、壁厚が３０ｍｍ未満だと充填発泡するのが困難であり、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい。また、壁厚が１００ｍｍより大きくなってもセル５１１が大きくなり易く、セル５１１の横径に対する縦径の比の平均を小さくするのが難しい問題がある。本実施の形態では壁厚が３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるので、密度を低減しながら壁厚方向の圧縮強度を高めることができる。
【０１１８】
また、二酸化炭素の発泡ポリウレタン樹脂６０６の量に対する重量％の量が０．０５％未満だと、二酸化炭素によるセル５１１数の増加は限定的であり密度低下や圧縮強度向上は得られない。また、２．０％より多いと、ボイドが多発してしまい、圧縮強度が低下する。本実施の形態では、二酸化炭素のウレタン樹脂の量に対する重量％の量が０．０５％以上２．０％以下の範囲なので原料使用量が少なく環境に優しい冷凍冷蔵庫を実現できる。
【実施例】
【０１１９】
以下に冷凍冷蔵庫に適用可能な発泡ポリウレタン樹脂６０６の二酸化炭素添加量に対する圧縮強度とボイドの関係について、実施例と比較例を挙げて説明する。
【０１２０】
評価は、冷凍冷蔵庫から発泡ポリウレタン樹脂６０６を切り出し、熱伝導率、密度、圧縮強度、ボイドを評価することで行った。圧縮強度においては冷凍冷蔵庫６０１に適用可能な強度の有無で判断した。
【０１２１】
実施例を（表１）に示す。
【０１２２】
【表１】
2010007783.tif 000013
【０１２３】
フランジ部についての実施例を説明する。実施例１の比較例に対し、実施例２では二酸化炭素の添加量が０．０２％と少ないため密度が低減できていない。逆に実施例５では二酸化炭素の添加量が１．０％であり、壁厚に垂直方向の圧縮強度が不足してしまい適用できない。実施例３と４では密度を低減することができ、圧縮強度も確保することができる。
【０１２４】
また、フランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂６０６として背面部の発泡ポリウレタン樹脂６０６を切り出し評価した。
【０１２５】
背面部では壁厚に垂直な方向で要求される圧縮強度は低いため、壁厚に垂直な方向の圧縮強度は実施例６から１０において全て問題ない。実施例７から９では密度が低減できており、密度低減で低下する圧縮強度をセルの構造を変えることで向上できているので冷凍冷蔵庫６０１に適用が可能となっている。
【０１２６】
実施例６では、密度は低減できているが、セルの横径に対する縦径の比が１．３となっており壁厚方向の圧縮強度が不足するため適用できない。また、実施例１０では二酸化炭素を２．５％添加しており、ボイドが多く発生しているため圧縮強度が低下しており適用できない。
【０１２７】
以上の結果より、フランジ部では、セルの横径に対する縦径の比が１．２５以上１．４以下にすることで密度の低減と圧縮強度の確保を両立することができ、フランジ部以外では、１．２５以下にすることで密度の低減と圧縮強度の両立ができている。望ましくは１．１８以下にすることで、さらに密度を低減することができる。また、二酸化炭素の添加量は０．０５以上２．０以下にすることで、密度の低減とボイドの発生を抑えることが可能となり、セルの横径に対する縦径の比と合わせることで、密度を低減しながら冷凍冷蔵庫に適用可能な発泡ポリウレタン樹脂を実現することができる。
【０１２８】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
【０１２９】
本出願は、２００８年７月１７日出願の日本特許出願（特願２００８−１８５５６９）、２００８年９月１６日出願の日本特許出願（特願２００８−２３６０９９）、２００８年１０月１５日出願の日本特許出願（特願２００８−２６６００７）、２００８年１０月１６日出願の日本特許出願（特願２００８−２６７０１７）及び２００９年３月２５日出願の日本特許出願（特願２００９−０７３３３４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明は、発泡ポリウレタン樹脂を低密度で形成し原料の無駄遣いを抑制することができるとともに、密度の均一化を図ることができるといった効果を有し、冷凍冷蔵庫などへの適用が可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０１  断熱扉
１０２  外面材
１０３  内面材
１０４  発泡ポリウレタン樹脂
１０５  凸部
１０６  シクロペンタン
１０８  二酸化炭素
２０１  断熱扉
２０２  外面材
２０３  内面材
２０４  発泡ポリウレタン樹脂
２０５  凸部
３０１  断熱扉
３０２  外面材
３０３  内面材
３０４  発泡ポリウレタン樹脂
３０５  凸部
３０６  凹部
４０１  冷凍冷蔵庫
４０２  断熱箱体
４０３  断熱扉
４０４  冷却装置
４０５  収納室
４０６  外面材
４０７  内面材
４０８  発泡ポリウレタン樹脂
４０９  凸部
５０１  冷凍冷蔵庫
５０２  外箱
５０４  内箱
５０５  発泡ポリウレタン樹脂
５０６  真空断熱材
５１１  セル
６０１  冷凍冷蔵庫
６０２  外箱
６０４  内箱
６０６  発泡ポリウレタン樹脂
６１０  フランジ部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面材と内面材との間の空間に充填発泡された発泡ポリウレタン樹脂を有し、
前記発泡ポリウレタン樹脂は、少なくとも、ポリオール成分と、ポリイソシアネート成分と、大気圧下における沸点が０℃以下の超臨界状態または亜臨界状態または液体状態の第１の発泡剤と、前記第１の発泡剤よりも熱伝導率が低く常温で液体の炭化水素からなる液状の第２の発泡剤との混合物が、前記空間に注入されて、発泡、硬化したものであり、前記内面材に凹部もしくは凸部を有することを特徴とする断熱体。
【請求項２】
前記内面材の凹部もしくは凸部は、少なくとも前記内面材の外周部の少なくとも一部に設けている請求項１に記載の断熱体。
【請求項３】
前記第１の発泡剤は、二酸化炭素である請求項１または２に記載の断熱体。
【請求項４】
前記第２の発泡剤は、シクロペンタンである請求項１から３のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項５】
発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．４以下で、かつ独立気泡率が９０％以上１００％未満である請求項１から４のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項６】
前記セルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である請求項５に記載の断熱体。
【請求項７】
前記外面材と前記内面材との間の空間に、前記発泡ポリウレタン樹脂の他に、真空断熱材を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項８】
前記セルの横径の平均が、１０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項５から７のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項９】
前記発泡ポリウレタン樹脂の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１から８のいずれか一項に記載の断熱体。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の断熱体が箱状になっている断熱箱体。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか一項に記載の断熱体を有する断熱扉。
【請求項１２】
一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記箱体が請求項１０に記載の断熱箱体である冷凍冷蔵庫。
【請求項１３】
一方向に開口部を設けた箱体と、前記箱体の開口部を閉じて密閉空間が形成されるように配設した扉と、前記箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記扉が請求項１１に記載の断熱扉である冷凍冷蔵庫。
【請求項１４】
独立気泡率が９０％以上１００％未満であり、発泡方向を縦とし発泡方向に垂直な方向を横とした時に筐体のフランジ部の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．２５以上１．４以下で、前記筐体のフランジ部以外の前記発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が１．０以上１．２５以下である請求項１２または１３に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１５】
前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂のセルの横径に対する縦径の比の平均が、１．０以上１．１８以下である請求項１４に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１６】
前記筐体のフランジ部以外の発泡ポリウレタン樹脂より前記筐体のフランジ部の発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が大きい請求項１４または１５に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１７】
発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、２０ｋｇ／ｍ３以上３７ｋｇ／ｍ３以下である請求項１４から１６のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１８】
発泡ポリウレタン樹脂のコア密度が、３５ｋｇ／ｍ３以下である請求項１７に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１９】
前記外面材と前記内面材との間の空間の厚みが、３０ｍｍ以上１００ｍｍ以下である請求項１４から１８のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2010007783.tif 000014
【図２】
2010007783.tif 000015
【図３】
2010007783.tif 000016
【図４】
2010007783.tif 000017
【図５】
2010007783.tif 000018
【図６】
2010007783.tif 000019
【図７】
2010007783.tif 000020
【図８】
2010007783.tif 000021
【図９】
2010007783.tif 000022
【国際調査報告】
2010007783.tif 000023
2010007783.tif 000024
2010007783.tif 000025
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