(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化二酸化炭素を加圧する第１ポンプ装置と、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を外部に供給するための供給通路と、その供給通路を開閉する開閉弁と、前記第１ポンプ装置と前記開閉弁との作動を制御する制御装置とを備え、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に、前記開閉弁を介して接続される液化二酸化炭素供給装置であって、
当該液化二酸化炭素供給装置が、
前記供給通路内の液圧と前記混合用通路内の液圧との差圧を検出する差圧検出手段を備え、
前記制御装置が、
前記差圧検出手段によって検出された差圧を検出毎に記憶する差圧記憶部と、
前記第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを切換毎に検出する移動方向切換時検出部と、
その移動方向切換時検出部によって前記タイミングが検出された際に、そのタイミングとそのタイミングの一回前に検出された前記タイミングとの間に前記差圧記憶部によって記憶された差圧を、取得する差圧取得部と、
その差圧取得部によって取得された差圧に基づいて、前記混合用通路内の液圧が前記供給通路内の液圧以上であると判定された場合に、前記差圧取得部によって差圧が取得された際に開弁されるように、前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御部と
を有する液化二酸化炭素供給装置。
【請求項２】
前記制御装置が、
前記開閉弁の開弁に伴って液化二酸化炭素の加圧が開始されるように、前記第１ポンプ装置の作動を制御する第１ポンプ制御部を有する請求項１に記載の液化二酸化炭素供給装置。
【請求項３】
前記第１ポンプ装置が、ピストンポンプ式とされた請求項２に記載の液化二酸化炭素供給装置。
【請求項４】
前記制御装置が、
前記第１ポンプ装置のピストンの停止を検出するピストン停止検出部を有し、
前記開閉弁制御部が、
前記開閉弁の開弁に伴う液化二酸化炭素の加圧開始後に、前記ピストン停止検出部によって前記ピストンの停止が検出された場合に、閉弁されるように、前記開閉弁の作動を制御する請求項３に記載の液化二酸化炭素供給装置。
【請求項５】
前記第１ポンプ装置が、
液化二酸化炭素を加圧するための圧力室を冷却する圧力室冷却装置を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置。
【請求項６】
当該液化二酸化炭素供給装置が、
分岐された複数の配管と、それら複数の配管を冷却する配管冷却装置とを有し、前記第１ポンプ装置の上流側に設けられたマニホールドを備えた請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置と、
その液化二酸化炭素供給装置が接続される前記混合用通路と、
ポリオールを主成分とする液体を収容する第１容器と、
ポリイソシアネートを主成分とする液体を収容する第２容器と、
前記第１容器と前記第２容器との一方から供給される液体を前記混合用通路に送り込むピストンポンプ式の前記第２ポンプ装置と
を備え、
前記液化二酸化炭素供給装置から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と前記第２ポンプ装置によって送り込まれた液体とを、前記混合用通路にて混合し、さらに、前記第１容器と前記第２容器との他方から供給される液体を混合してポリウレタンフォームを製造するポリウレタンフォーム製造装置。
【請求項８】
液化二酸化炭素を加圧する第１ポンプ装置と、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を外部に供給するための供給通路と、その供給通路を開閉する開閉弁とを備えた液化二酸化炭素供給装置を用いて、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に、前記開閉弁を介して液化二酸化炭素を供給する液化二酸化炭素供給方法であって、
当該液化二酸化炭素供給方法が、
前記供給通路内の液圧と前記混合用通路内の液圧との差圧を検出する差圧検出工程と、
前記差圧検出工程において検出された差圧を検出毎に記憶する差圧記憶工程と、
前記第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを切換毎に検出する移動方向切換時検出工程と、
その移動方向切換時検出工程において前記タイミングが検出された際に、そのタイミングとそのタイミングの一回前に検出された前記タイミングとの間に前記差圧記憶工程において記憶された差圧を、取得する差圧取得工程と、
その差圧取得工程において取得された差圧に基づいて、前記混合用通路内の液圧が前記供給通路内の液圧以上であると判定された場合に、前記差圧取得部によって差圧が取得された際に前記開閉弁を開弁する開弁工程と
を含む液化二酸化炭素供給方法。
【請求項９】
当該液化二酸化炭素供給方法が、
前記開閉弁の開弁に伴って液化二酸化炭素の加圧が開始されるように、前記第１ポンプ装置を作動させる第１ポンプ作動工程を含む請求項８に記載の液化二酸化炭素供給方法。
【請求項１０】
前記第１ポンプ装置が、ピストンポンプ式とされ、
当該液化二酸化炭素供給方法が、
前記第１ポンプ装置のピストンの停止を検出するピストン停止検出工程と、
前記開閉弁の開弁に伴う液化二酸化炭素の加圧開始後に、前記ピストン停止検出工程において前記ピストンの停止が検出された場合に、前記開閉弁を閉弁する閉弁工程と
を備えた請求項９に記載の液化二酸化炭素供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化二酸化炭素供給装置、詳しくは、第１ポンプ装置を有し、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を供給する液化二酸化炭素供給装置、その液化二酸化炭素供給装置を備えるポリウレタンフォーム製造装置、および、その液化二酸化炭素供給装置を用いて液化二酸化炭素を供給する液化二酸化炭素供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタンフォームは、断熱ボード、吹き付けによる断熱材、盛土剤等で広く利用されている。ポリウレタンフォームは、通常、ポリイソシアネート成分とポリオール成分と発泡剤とを含むウレタンフォーム原料を使用しており、それぞれの成分を計量圧送して混合・攪拌させている。そして、混合・攪拌されたウレタンフォーム原料を、スプレーガン等の吐出装置によって吐出させ、吐出されたウレタンフォーム原料を発泡させながら反応・固化させることによって、ウレタンフォームが製造されている。
【０００３】
このウレタンフォーム原料の発泡剤として、従来は、フロン等が使用されていた。しかしながら、近年、オゾン層破壊等の問題で、フロン等が規制されており、ウレタンフォーム原料の発泡剤として二酸化炭素を採用することが検討されている。二酸化炭素を発泡剤とする場合には、液化された二酸化炭素を使用し、液化二酸化炭素を所定量供給する必要がある。ただし、二酸化炭素の臨界点は、約３１℃、約７ＭＰａであるため、常温では気体になり易く、所定量の液化二酸化炭素を供給し難いという問題がある。特に、計量ポンプ等で液化二酸化炭素を圧送する際に、ポンプの吸引により液化二酸化炭素の圧力が低下するため、液化二酸化炭素が気化し易く、所定量の液化二酸化炭素を供給し難いという問題がある。
【０００４】
上記問題を解決するべく、液化二酸化炭素供給装置の開発が進められており、下記特許文献には、所定量の液化二酸化炭素を気化させることなく供給するための技術が記載されている。具体的には、下記特許文献１に記載の液化二酸化炭素供給装置では、加圧ガス容器を設け、加圧ガス容器内で液化二酸化炭素を不活性ガスにより加圧している。そして、加圧ガス容器内で加圧された液化二酸化炭素を計量ポンプ等により計量し、圧送することで、所定量の液化二酸化炭素を供給している。また、下記特許文献２，３に記載の液化二酸化炭素供給装置では、冷却装置を設け、冷却装置によって液化二酸化炭素を低温に維持し、液化二酸化炭素の気化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９２７２０号公報
【特許文献２】特開２００３−８２０５０号公報
【特許文献３】特開２００６−２９８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献に記載の液化二酸化炭素供給装置によれば、所定量の液化二酸化炭素を気化させることなく供給することが可能とされている。しかしながら、上記特許文献１に記載の液化二酸化炭素供給装置では、加圧ガス容器を設ける必要があり、液化二酸化炭素供給装置のサイズが大型化し、価格も高くなる虞がある。また、加圧ガス容器だけではなく、加圧ガス容器内で液化二酸化炭素を加圧するための種々の機具、例えば、不活性ガスを収容する容器、各容器のレギュレータ、各容器に対応した開閉弁等が必要であり、さらなる液化二酸化炭素供給装置の大型化、高価格化を招く虞がある。さらに、加圧ガス容器内への液化二酸化炭素の充填，加圧ガス容器内に充填された液化二酸化炭素の不活性ガスによる加圧等には、比較的長い時間を要するため、不便である。
【０００７】
また、上記特許文献２，３に記載の液化二酸化炭素供給装置では、冷却装置によって液化二酸化炭素を低温に維持することで、液化二酸化炭素の気化を防止しているが、冷却装置のみに依拠して液化二酸化炭素の気化を抑制するためには、比較的大きな冷却装置が必要となる。このため、上記特許文献２，３に記載の液化二酸化炭素供給装置でも、液化二酸化炭素供給装置のサイズが大型化し、価格も高くなる虞がある。また、上述したように、計量ポンプ等の吸引により液化二酸化炭素の圧力が低下し、液化二酸化炭素が気化し易くなるため、液化二酸化炭素が吸引される圧力室も、冷却する必要がある。
【０００８】
このようなことを鑑みて、計量ポンプとして、圧縮率の高いポンプを採用し、ポンプによって液化二酸化炭素を加圧することで、液化二酸化炭素の気化を防止することが考えられる。ただし、単に、ポンプによって液化二酸化炭素を加圧するだけでは、液化二酸化炭素の供給先の配管内の圧力によっては、様々な問題が生じる虞がある。具体的には、液化二酸化炭素供給装置によって供給される液化二酸化炭素は、通常、何らかの液体に混合されることが多く、その液体が流れる混合用の配管に、液化二酸化炭素が供給される。その液体の混合用の配管への供給が何らかの理由により減ると、混合用の配管内の液圧が大きく低下する場合があり、このような場合に、高圧の液化二酸化炭素が供給されると、混合用配管内の液化二酸化炭素の比率が高くなり、極端にいえば、配管内に液化二酸化炭素のみが充填され、好ましくない。
【０００９】
このように、液化二酸化炭素供給装置によって好適に液化二酸化炭素を供給するためには、改良の余地を多分に残すものとなっており、種々の改良を施すことによって、好適に液化二酸化炭素を供給することが可能となると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、液化二酸化炭素を好適に供給可能な液化二酸化炭素供給装置、その液化二酸化炭素供給装置を備えたポリウレタンフォーム製造装置、および、その液化二酸化炭素供給装置を用いた液化二酸化炭素供給方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の液化二酸化炭素供給装置は、液化二酸化炭素を加圧する第１ポンプ装置と、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を外部に供給するための供給通路と、その供給通路を開閉する開閉弁と、前記第１ポンプ装置と前記開閉弁との作動を制御する制御装置とを備え、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に、前記開閉弁を介して接続される液化二酸化炭素供給装置であって、当該液化二酸化炭素供給装置が、前記供給通路内の液圧と前記混合用通路内の液圧との差圧を検出する差圧検出手段を備え、前記制御装置が、前記差圧検出手段によって検出された差圧を検出毎に記憶する差圧記憶部と、前記第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを切換毎に検出する移動方向切換時検出部と、その移動方向切換時検出部によって前記タイミングが検出された際に、そのタイミングとそのタイミングの一回前に検出された前記タイミングとの間に前記差圧記憶部によって記憶された差圧を、取得する差圧取得部と、その差圧取得部によって取得された差圧に基づいて、前記混合用通路内の液圧が前記供給通路内の液圧以上であると判定された場合に、前記差圧取得部によって差圧が取得された際に開弁されるように、前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御部とを有するように構成される。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明のポリウレタンフォーム製造装置は、上述した液化二酸化炭素供給装置と、その液化二酸化炭素供給装置が接続される混合用通路と、ポリオールを主成分とする液体を収容する第１容器と、ポリイソシアネートを主成分とする液体を収容する第２容器と、前記第１容器と前記第２容器との一方から供給される液体を前記混合用通路に送り込むピストンポンプ式の第２ポンプ装置とを備え、前記液化二酸化炭素供給装置から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と前記第２ポンプ装置によって送り込まれた液体とを、前記混合用通路にて混合し、さらに、前記第１容器と前記第２容器との他方から供給される液体を混合してポリウレタンフォームを製造するように構成される。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の液化二酸化炭素供給方法は、液化二酸化炭素を加圧する第１ポンプ装置と、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を外部に供給するための供給通路と、その供給通路を開閉する開閉弁とを備えた液化二酸化炭素供給装置を用いて、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に、前記開閉弁を介して液化二酸化炭素を供給する液化二酸化炭素供給方法であって、当該液化二酸化炭素供給方法が、前記供給通路内の液圧と前記混合用通路内の液圧との差圧を検出する差圧検出工程と、前記差圧検出工程において検出された差圧を検出毎に記憶する差圧記憶工程と、前記第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを切換毎に検出する移動方向切換時検出工程と、その移動方向切換時検出工程において前記タイミングが検出された際に、そのタイミングとそのタイミングの一回前に検出された前記タイミングとの間に前記差圧記憶工程において記憶された差圧を、取得する差圧取得工程と、その差圧取得工程において取得された差圧に基づいて、前記混合用通路内の液圧が前記供給通路内の液圧以上であると判定された場合に、前記差圧取得部によって差圧が取得された際に前記開閉弁を開弁する開弁工程とを含むように構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の液化二酸化炭素供給装置が接続される混合用通路には、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって液体が送り込まれており、その液体と液化二酸化炭素が混合されるようになっている。このピストンポンプ式の第２ポンプ装置は、後に詳しく説明するように、常時、液体を混合用通路に送り込むことが可能となっている。しかしながら、ピストンの移動方向が反転する際には、一瞬、液体の混合用通路への送出が停止し、混合用通路内の液圧が僅かに低下する。このように、混合用通路内の液圧が僅かに低下しているタイミングで、液化二酸化炭素供給装置から混合用通路内に液化二酸化炭素を供給すれば、液化二酸化炭素を供給し易い。一方で、ピストンの移動方向の反転と異なる要因によって、混合用通路内の液圧が低下する場合、具体的には、例えば、混合用通路内に送り込まれる液体の不足等によって混合用通路内の液圧が低下する場合には、混合用通路内の液圧は、大きく低下する傾向にある。液圧が大きく低下した混合用通路内に液化二酸化炭素が供給されると、混合用通路内の液化二酸化炭素の比率が高くなり、極端にいえば、混合用通路内に液化二酸化炭素のみが充填され、好ましくない。
【００１４】
以上のことに鑑みて、本発明の液化二酸化炭素供給装置では、ピストンの移動方向が反転する際の直前の混合用通路内の液圧が、液化二酸化炭素の液圧、つまり、供給通路内の液圧以上であるか否かを判定し、混合用通路内の液圧が、供給通路内の液圧以上である場合に、液化二酸化炭素を供給している。これは、ピストンの移動方向の反転時の直前に、混合用通路内の液圧が供給通路内の液圧未満となる場合には、ピストンの移動方向の反転と異なる要因によって混合用通路内の液圧が低下していると考えられるためである。これにより、本発明の液化二酸化炭素供給装置では、混合用通路内の液圧が僅かに低下したタイミングで、液化二酸化炭素を供給し、混合用通路内の液圧が大きく低下していると想定される場合では、液化二酸化炭素の供給を禁止することが可能となる。つまり、発明の液化二酸化炭素供給装置、その液化二酸化炭素供給装置を備えたポリウレタンフォーム製造装置、および、その液化二酸化炭素供給装置を用いた液化二酸化炭素供給方法よれば、液化二酸化炭素を好適に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例のポリウレタンフォーム製造装置を示す概略図である。
【図２】図１のポリウレタンフォーム製造装置の備えるポリオール成分に対応する計量ポンプを示す断面図である。
【図３】図１のポリウレタンフォーム製造装置の備える液化二酸化炭素供給装置の制御装置を示すブロック図である。
【図４】配管内の液圧，計量ポンプのピストン位置の検出，導入弁の開閉状況，計量ポンプの作動状況の時間経過に対するグラフである。
【図５】差圧検出プログラムを示すフローチャートである。
【図６】液化二酸化炭素供給プログラムを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に記載の「液化二酸化炭素供給装置」は、ピストンポンプ式の「第２ポンプ装置」によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に接続されており、その液体に液化二酸化炭素を混合することが可能な装置とされている。「第２ポンプ装置」は、ピストンポンプ式のポンプ装置、つまり、シリンダ内でのピストンの往復移動によって液体を送り出す構造のポンプ装置であればよく、種々の構造のピストンポンプ式のポンプ装置を採用することが可能である。
【００１７】
「第２ポンプ装置」として、例えば、２つの圧力室を有し、第１の圧力室にポンプ装置の外部から液体が吸い込まれ、第２の圧力室から液体が混合用通路に送り出される構造のポンプ装置を採用することが可能である。詳しく言えば、第１の圧力室内に設けられる第１のピストンの径は、第２の圧力室内に設けられる第２のピストンの径より大きくされており、第１のピストンと第２のピストンとが、連動して、それぞれの圧力室内を往復移動する。これにより、第２の圧力室内に第２のピストンが進入していく際には、第２のピストンの移動量に応じた液体が第２の圧力室から混合用通路に送り出され、第１の圧力室に、第１のピストンの移動量に応じた液体がポンプ装置の外部から吸い込まれる。一方、第１の圧力室内に第１のピストンが進入していく際には、第１のピストンの移動量に応じた液体が第１の圧力室から第２の圧力室に送り出され、第１の圧力室から第２の圧力室に送り出された液体の量から第１のピストンの移動量に応じた液体の量を減じた量の液体が、第２の圧力室から混合用通路に送り出される。つまり、上記構造のポンプ装置では、１つのピストンポンプによって、常時、液体を混合用通路に送り込むことが可能である。
【００１８】
また、「第２ポンプ装置」として１対のピストンポンプによって構成されるポンプ装置を採用することが可能である。具体的には、１つの圧力室を有するピストンポンプを１対用意し、それら１対のピストンポンプを並列に配設する。そして、１対のピストンポンプの一方の圧力室内にピストンが進入する際には、他方の圧力室内からピストンが退出し、他方の圧力室内にピストンが進入する際には、一方の圧力室内からピストンが退出するように、各ピストンポンプのピストンを往復移動させる。つまり、１対のピストンポンプの一方の圧力室が加圧されているときに、他方の圧力室が減圧され、他方の圧力室が加圧されているときに、一方の圧力室が減圧されるように、ピストンを往復移動させることで、常時、液体を混合用通路に送り込むことが可能となる。
【００１９】
上記構造のピストンポンプ式のポンプ装置では、ピストンの往復移動により、常時、液体を混合用通路に送り込むことが可能となっている。しかしながら、ピストンの移動方向が反転する際、つまり、ピストンが死点に位置する際には、一瞬、液体の混合用通路への送出が停止し、混合用通路内の液圧が僅かに低下する。このように、混合用通路内の液圧が低下しているタイミングで、液化二酸化炭素供給装置から混合用通路内に液化二酸化炭素を供給すれば、液化二酸化炭素を供給し易くなり、液化二酸化炭素を安定して供給することが可能となる。一方で、ピストンの移動方向の反転と異なる要因による混合用通路内の液圧の低下、具体的には、例えば、混合用通路内に送り込まれる液体の不足等による混合用通路内の液圧の低下時に、混合用通路内に液化二酸化炭素が供給されると、混合用通路内の液化二酸化炭素の比率が高くなり、極端にいえば、混合用通路内に液化二酸化炭素のみが充填され、好ましくない。
【００２０】
そこで、本発明の「液化二酸化炭素供給装置」では、ピストンの移動方向が反転する際の直前の上記液体の液圧、つまり、混合用通路内の液圧が、液化二酸化炭素の液圧、つまり、供給通路内の液圧以上であるか否かを判定し、混合用通路内の液圧が、供給通路内の液圧以上である場合に、液化二酸化炭素を供給している。これは、ピストンの移動方向の反転時の直前に、混合用通路内の液圧が供給通路内の液圧未満となる場合には、ピストンの移動方向の反転と異なる要因によって混合用通路内の液圧が低下していると考えられるためである。したがって、本発明の「液化二酸化炭素供給装置」によれば、好適なタイミングで液化二酸化炭素を混合用通路内に供給することが可能となる。
【００２１】
本発明の「液化二酸化炭素供給装置」での具体的な液化二酸化炭素の供給方法は、まず、混合用通路内の液圧と供給通路内の液圧との差圧を検出し、検出された毎に差圧を記憶する。差圧の検出は、一定の周期、具体的には、数ｍｓｅｃ〜数１００ｍｓｅｃの周期で行われてもよく、不定期に繰り返し行われてもよい。そして、第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを検出し、そのタイミングが検出される直前に記憶された差圧を取得する。続いて、その取得された差圧に基づいて、混合用通路内の液圧が供給通路内の液圧以上であるか否かを判定し、混合用通路内の液圧が供給通路内の液圧以上である場合に、供給通路に設けられた開閉弁を開弁させる。これにより、ピストンの移動方向の切換に合わせて、液化二酸化炭素を供給するとともに、ピストンの移動方向の切換とは異なる要因で混合用通路内の液圧が低下している際に、液化二酸化炭素の供給を禁止することが可能となる。
【００２２】
また、開閉弁の開弁に伴って、第１ポンプ装置による液化二酸化炭素の加圧を開始してもよい。これにより、好適に液化二酸化炭素を混合用通路内に送り込むことが可能となる。この「第１ポンプ装置」は、液化二酸化炭素を加圧可能な構造であればよく、非容積ポンプ，容積ポンプ等、種々の構造のポンプを採用することが可能である。ただし、供給する液化二酸化炭素を計量するためには、「第１ポンプ装置」として、容積ポンプを採用することが好ましく、特に、シリンダ内でのピストンの往復移動によって液体を加圧するもの、所謂、ピストンポンプ式のポンプ装置を採用することが好ましい。なお、「第１ポンプ装置」として、ピストンポンプ式のポンプ装置を採用する場合には、上記「第２ポンプ装置」と同様に、２つの圧力室を有するピストンポンプ、若しくは、１つの圧力室を有する１対のピストンポンプによって第１ポンプ装置を構成し、常時、液化二酸化炭素を供給可能に構成されることが好ましい。
【００２３】
また、「第１ポンプ装置」としてピストンポンプ式のポンプ装置が採用される場合には、第１ポンプ装置による１回の液化二酸化炭素の送り出しが終了した場合、つまり、第１ポンプ装置のピストンが死点において停止した場合に、供給通路の開閉弁を閉弁させてもよい。これにより、好適なタイミングで、液化二酸化炭素の供給を停止することが可能となる。
【００２４】
また、液化二酸化炭素は、沸点が低いことから、気化し易い。そして、液化二酸化炭素が気化すると、所定量の二酸化炭素を供給できない虞がある。このため、液化二酸化炭素供給装置内において、液化二酸化炭素は、高圧かつ低温に維持されることが好ましい。具体的には、液化二酸化炭素を高圧に維持するべく、第１ピストン装置として、圧縮率の高いピストンポンプを採用することが好ましい。詳しくは、例えば、シリンダの内径とピストンの外径とを殆ど同じとし、圧力室内の液化二酸化炭素を効率的に加圧可能なピストンポンプを採用することが好ましい。
【００２５】
さらに、第１ピストンの圧力室内で液化二酸化炭素が減圧される際に液化二酸化炭素が気化することを抑制するべく、圧力室を冷却するための冷却装置を、第１ピストン装置に設けることが好ましい。また、液化二酸化炭素供給装置内で第１ピストン装置によって加圧される前の液化二酸化炭素は、気化する可能性が高いため、第１ピストン装置の上流側に冷却装置を有するマニホールドを設けることが好ましい。このマニホールドは、内部に分岐された複数の管を含むものであり、それら複数の管の内部を液化二酸化炭素が通過する際に、その内部で液化二酸化炭素を冷却することが可能となっている。これにより、液化二酸化炭素供給装置１２内での液化二酸化炭素の気化を抑制することが可能となる。ちなみに、第１ピストン装置およびマニホールドの有する冷却装置は、液化二酸化炭素を冷却可能なものであれば、種々のものを採用することが可能であるが、コンパクトかつ、冷却効果等を考慮すれば、ペルチェ素子を利用した冷却装置を採用することが好ましい。
【００２６】
また、本発明の「液化二酸化炭素供給装置」によって供給される液化二酸化炭素と混合される液体、つまり、第２ポンプ装置によって混合用通路に送り込まれる液体として、種々のものを採用することが可能であるが、液化二酸化炭素供給装置がポリウレタンフォーム製造装置に用いられる場合には、第２ポンプ装置によって混合用通路に送り込まれる液体として、ポリウレタンフォームの原料となるポリオール，ポリイソシアネートが採用される。
【００２７】
ポリオール，ポリイソシアネートに液化二酸化炭素が供給される際には、液化二酸化炭素はポリウレタンフォーム原料として供給され、発泡剤として機能する。ウレタンフォーム原料として供給される液化二酸化炭素の供給量は、ポリウレタンフォーム原料の全量を１００質量％とした場合に、０．１〜４．０質量％であることが好ましい。さらに言えば、０．２〜２．３質量％であることが好ましく、特に、０．６〜０．８質量％であることが好ましい。
【００２８】
ポリウレタンフォーム原料として液化二酸化炭素が供給される際には、液化二酸化炭素は、ポリオールとポリイソシアネートとの少なくとも一方に配合されればよく、２つの成分に配合されてもよい。また、液化二酸化炭素が供給されるポリウレタンフォーム原料としては、ポリオール，ポリイソシアネートの他に、液化二酸化炭素以外の発泡剤，触媒，架橋剤，整泡剤等を配合してもよく、発泡剤，触媒，架橋剤，整泡剤等は、液化二酸化炭素が配合される前のポリオール若しくは、液化二酸化炭素が配合される前のポリイソシアネートに配合されてもよい。つまり、本発明に記載の「ポリイソシアネートを主成分とする液体」若しくは、「ポリオールを主成分とする液体」とは、ポリイソシアネート若しくは、ポリオールに発泡剤，触媒，架橋剤，整泡剤等が含まれた液体であってもよい。
【００２９】
また、本発明の「ポリオール」は、ウレタンフォーム原料として通常に採用されるものであればよく、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、多価アルコールと多価カルボン酸との縮合反応により得られるものがある。多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ブチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等が挙げられ、これらを１種または２種以上併用して用いることが可能である。多価カルボン酸としては、例えば、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等が挙げられ、これらを１種または２種以上併用して用いることが可能である。さらに、カプロラクトン、メチルバレロラクトン等を開環縮合して得られるポリエステルポリオールが挙げられる。また、ポリエーテルポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の多価アルコールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のオキサイドを付加重合させたものが挙げられる。それら種々のポリオールのうちの１種または２種以上を併用したものを、ウレタンフォーム原料として用いることが可能である。
【００３０】
本発明の「ポリイソシアネート」は、ウレタンフォーム原料として通常に採用されるものであればよく、例えば、芳香族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、脂環族イソシアネート等が挙げられる。芳香族イソシアネートとしては、例えば、トルエンジイソシアネート（TDI）、４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）、ポリメリックMDI（クルードMDI）、キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族イソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂環族イソシアネートとしては、例えば、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添MDI等が挙げられる。それら種々のポリイソシアネートのうちの１種または２種以上を併用したものを、ウレタンフォーム原料として用いることが可能である。
【実施例】
【００３１】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、この実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【００３２】
＜ポリウレタンフォーム製造装置の構成＞
図１に、本発明の実施例のポリウレタンフォーム製造装置１０を示す。ポリウレタンフォーム製造装置１０は、液化二酸化炭素供給装置１２を備えており、液化二酸化炭素供給装置１２は、ピストンポンプ式の計量ポンプによって液化二酸化炭素を断続的（不連続的）に供給する構造とされている。一方、ポリオールを主成分とする液体（以下、「ポリオール成分」という場合がある）は、ピストンポンプ式の計量ポンプによって連続的に送り出される。そして、液化二酸化炭素に対応するポンプのピストンは、ポリオール成分に対応するポンプのピストンに合わせて、往復運動させられている。
【００３３】
これにより、ポリオール成分を圧送する計量ポンプによって一定量の原料を連続的に送る流路に対して、そのポリオール成分のポンプと連動して液化二酸化炭素のポンプが稼動して、液化二酸化炭素が断続的（不連続的）に送り込まれる。その為、ポリオール成分に対する液化二酸化炭素の混合比は、トータルではほぼ一定であるが、送りこまれた際は不均質に混合されている。その不均質の混合液は、圧送流路中に設定されるスタティックミキサーや、圧送される流路（例えば延長の長いヒーターホース）中を圧送されるうちにほぼ均質に混合される。
【００３４】
そして、ポリオール成分と液化二酸化炭素とが混合された液体に、さらに、ポリイソシアネートを主成分とする液体（以下、「ポリイソシアネート成分」という場合がある）が混合された後に、その混合された液体がスプレーガン１４から吐出されることで、ポリウレタンフォームが形成されるようになっている。以下に、具体的に、ポリウレタンフォーム製造装置１０の構成を説明するとともに、液化二酸化炭素に対応するポンプのピストンとポリオール成分に対応するポンプのピストンとを連動させて、液化二酸化炭素を供給するための液化二酸化炭素供給装置１２の制御について説明する。
【００３５】
液化二酸化炭素供給装置１２は、液化二酸化炭素を収容する液化二酸化炭素ボンベ２０と、液化二酸化炭素を加圧するためのピストンポンプ式の二酸化炭素ポンプ装置２２と、液化二酸化炭素ボンベ２０と二酸化炭素ポンプ装置２２との間に配設されたマニホールド２４とを備えている。
【００３６】
液化二酸化炭素ボンベ２０には、加圧された状態の液化二酸化炭素（本実施例では、５〜６Ｍｐａ）が収容されており、液化二酸化炭素ボンベ２０の供給口２０ａには、レギュレータ２６が設けられている。そのレギュレータ２６は、配管２８を介して、マニホールド２４に接続されており、配管２８には、フィルター３０が設けられている。
【００３７】
マニホールド２４は、配管２８に接続される分岐した複数の配管３２と、ハウジング３４の背面に取り付けられた冷却装置３６とを有している。冷却装置３６は、冷却面と放熱面とを有するペルチェ素子（図示省略）を備えており、冷却面がハウジング３４の背面に密着されている。これにより、マニホールド２４は、複数の配管３２内を液化二酸化炭素が流れる際に、液化二酸化炭素を冷却する構造とされている。ちなみに、複数の配管３２内の容積は、ピストンポンプ式の二酸化炭素ポンプ装置２２による１回の加圧工程において送り出される液化二酸化炭素の容積（本実施例では、最大約１．７５３ｍｌ）の約６５倍の容積とされて、１分間の吐出量以上の容積とされている。マニホールド２４の配管３２内の合計容積をこのような容積とすることで、マニホールド２４に取り付けられた冷却装置３６によって、マニホールド２４内を通過する液化二酸化炭素を十分に冷却できるので、二酸化炭素ポンプ装置２２に供給される液化二酸化炭素の温度を、所望の温度（２０℃）以下にすることができる。なお、マニホールド２４には、圧力逃し弁３８が設けられている。
【００３８】
マニホールド２４の複数の配管３２の出口側の端部は、配管４０を介して、二酸化炭素ポンプ装置２２に接続されている。配管４０は、二酸化炭素ポンプ装置２２の側の端部において分岐しており、マニホールド２４側の分岐していない箇所に、供給弁４４が設けられている。二酸化炭素ポンプ装置２２は、１対のピストンポンプ式の計量ポンプ４６ａ，４６ｂから構成されており、それら１対の計量ポンプ４６ａ，４６ｂは、分岐した配管４０ａ，４０ｂに接続されている。
【００３９】
各計量ポンプ４６ａ，４６ｂは、シリンダ５０と、シリンダ５０内を往復移動するピストン５２と、シリンダ５０の外壁面に取り付けられた冷却装置５４とを有している。シリンダ５０の内径とピストン５２の外径とは略同じとされており、シリンダ５０とピストン５２とによって圧力室５６が区画されている。この圧力室５６に配管４０ａ，４０ｂが接続されており、各配管４０ａ，４０ｂから圧力室５６内に液化二酸化炭素が吸い込まれるようになっている。また、冷却装置５４は、上記冷却装置３６と同様に、冷却面と放熱面とを有するペルチェ素子（図示省略）を備えており、冷却面が、圧力室５６を区画するシリンダ５０の外壁面に密着されている。これにより、圧力室５６内に吸い込まれた液化二酸化炭素を冷却することが可能となっている。なお、各配管４０ａ，４０ｂには、圧力室５６からマニホールド２４への液化二酸化炭素の逆流を禁止する逆止弁５８が設けられている。
【００４０】
また、各計量ポンプ４６ａ，４６ｂの圧力室５６は、配管６０を介して、導入弁６２に接続されている。配管６０は、各計量ポンプ４６ａ，４６ｂの側の端部において分岐しており、分岐した配管６０ａ，６０ｂが計量ポンプ４６ａ，４６ｂの圧力室５６に接続されている。各配管６０ａ，６０ｂには、圧力室５６内への液化二酸化炭素の逆流を禁止する逆止弁６４が設けられており、配管６０の導入弁６２側の分岐していない箇所には、圧力逃し弁６６，ブローバルブ６８，第１液圧センサ７０が設けられている。
【００４１】
導入弁６２の下流側には、配管７２が接続されており、その配管７２から供給される液化二酸化炭素が液化二酸化炭素供給装置１２の外部、つまり、ポリオール成分が流れる配管７４内に供給されるようになっている。なお、配管７２には、導入弁６２側への液化二酸化炭素の逆流を禁止する逆止弁７６が設けられている。
【００４２】
液化二酸化炭素供給装置１２によって液化二酸化炭素が供給される配管７４には、ポリオール成分が収容される第１容器７８から、計量ポンプ８０によって、所定の圧力（本実施例では、約８Ｍｐａ）でポリオール成分が送り込まれている。詳しく言えば、計量ポンプ８０は、図２に示すように、２つの圧力室を有するピストンポンプ式の構造とされており、ピストンロッド８６の移動に伴って、第１の圧力室に第１容器７８からポリオール成分が吸い込まれ、第２の圧力室から配管７４にポリオール成分が送り込まれる。
【００４３】
具体的には、計量ポンプ８０は、概して円筒形状のシリンダ８８と、そのシリンダ８８内を往復移動するピストンロッド８６とを有している。シリンダ８８の内部は、一端部側に位置する第１室９２と、第１室に連通し、第１室９２より大きな径の第２室９４と、他端部側に位置し、第１室９２と略同径の第３室９６と、第２室９４と第３室９６とを連通し、第３室９６より小さな径の第４室９８とによって構成されている。一方、ピストンロッド８６は、一端部側に位置する第１ピストン部１００と、他端部側に位置する第２ピストン部１０２と、第１ピストン部１００と第２ピストン部１０２とを繋ぐ連結部１０４とから構成されている。
【００４４】
第１ピストン部１００は、それの外径が第１室９２の内径と略同じとされ、第１室９２内に挿入されており、第２ピストン部１０２は、それの外径が第４室９８の内径と略同じとされ、第４室９８内に挿入されている。そして、連結部１０４は、それの外径が第２室９４の内径と略同じとされ、第２室９４内に挿入されている。これにより、ピストンロッド８６は、シリンダ８８内を往復移動可能とされている。なお、第４室９８内に挿入されている第２ピストン部１０２は、第３室９６にまで延び出している。
【００４５】
第１室９２は、配管１１０を介して、第１容器７８に接続されており、配管１１０には、第１容器７８への液化二酸化炭素の逆流を禁止する逆止弁１１２が設けられている。第１室９２は、さらに、配管１１４を介して、第３室９６に接続されており、配管１１４には、第１室９２への液化二酸化炭素の逆流を禁止する逆止弁１１６が設けられている。また、第３室９６には、液化二酸化炭素供給装置１２によって液化二酸化炭素が供給される配管７４が接続されており、配管７４には、第３室９６への液化二酸化炭素の逆流を禁止する逆止弁１１８が設けられている。
【００４６】
このような構造により、計量ポンプ８０は、ピストンロッド８６の往復移動によって、第１容器７８から配管７４に、常時、ポリオール成分を送り込むことが可能となっている。具体的には、連結部１０４によって区画された第２室９４の第１室９２側の部分に流路（図示省略）を介して流体が流されることで、連結部１０４が第４室９８側に移動、つまり、ピストンロッド８６が図での右方向に移動する。ピストンロッド８６が図での右方向に移動する際には、第３室９６内に第２ピストン部１０２が進入し、第２ピストン部１０２の進入量に応じたポリオール成分が第３室９６から配管７４に送り出される。その際に、第１ピストン部１００が第１室９２から退出し、第１ピストン部１００の退出量に応じたポリオール成分が配管１１０から吸い込まれる。
【００４７】
一方、連結部１０４によって区画された第２室９４の第４室９８側の部分に流路（図示省略）を介して流体が流されることで、連結部１０４が第１室９２側に移動、つまり、ピストンロッド８６が図での左方向に移動する。ピストンロッド８６が図での左方向に移動する際には、第１室９２内に第１ピストン部１００が進入し、第１ピストン部１００の進入量に応じたポリオール成分が第１室９２から第３室９６に送り出される。その際に、第２ピストン部１０２が第３室９６から退出するが、第２ピストン部１０２の退出量は、第１室９２から第３室９６に送り出されるポリオール成分の量より少ないため、第１室９２から第３室９６に送り出されるポリオール成分の量から第２ピストン部１０２の退出量を減じた量のポリオール成分が、第３室９６から配管７４に送り出される。
【００４８】
このように、計量ポンプ８０は、ピストンロッド８６の往復移動によって、第１容器７８から配管７４に、常時、ポリオール成分を送り込むことが可能となっている。なお、第１ピストン部１００の断面積は、第２ピストン部１０２の断面積の略２倍とされており、ピストンロッド８６の一方の方向への移動時のポリオール成分の送出量と、他方の方向への移動時のポリオール成分の送出量とは、略同じとされている。また、配管７４には、第２液圧センサ１１９が設けられており、配管７４の液圧、つまり、計量ポンプ８０によって送り出されるポリオール成分の液圧を取得することが可能となっている。
【００４９】
その計量ポンプ８０から送り出されたポリオール成分と、液化二酸化炭素供給装置１２によって供給された液化二酸化炭素とは、図１に示すように、配管７４に設けられているスタティックミキサ１２０によって混合される。そして、その混合された液体は、プライマリヒータ１２２およびヒータホース１２４を介して、上記スプレーガン１４に供給される。ちなみに、ヒータホース１２４は、比較的長くされており、具体的には、３０ｍ程度の長さとされており、スタティックミキサ１２０によって混合されたポリオール成分と液化二酸化炭素とが、その長いヒータホース１２４内で適切に混合される。
【００５０】
また、ポリウレタンフォーム製造装置１０は、ポリイソシアネート成分が収容される第２容器１３０と、その第２容器１３０に配管１３２を介して接続される計量ポンプ１３４とを備えている。計量ポンプ１３４は、ポリオール成分に対応する計量ポンプ８０と略同じ構造とされており、計量ポンプ８０と同様に、計量ポンプ１３４のピストンロッド（図示省略）の往復移動によって、第２容器１３０から配管１３６に、常時、ポリイソシアネート成分を送り込むことが可能となっている。計量ポンプ１３４によって送り出されたポリイソシアネート成分は、プライマリヒータ１３８およびヒータホース１４０を介して、スプレーガン１４に供給される。そして、スプレーガン１４内において、ポリイソシアネート成分と、液化二酸化炭素が混合されたポリオール成分とが混合され、スプレーガン１４が操作されることで、ポリイソシアネート成分とポリオール成分と液化二酸化炭素とが混合された液体が吐出され、ポリウレタンフォームが形成される。
【００５１】
また、液化二酸化炭素供給装置１２は、図３に示すように、制御装置１５０を備えている。制御装置１５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ１５２と、二酸化炭素ポンプ装置２２の１対の計量ポンプ４６ａ，４６ｂ、導入弁６２に対応する複数の駆動回路１５４とを備えている。コントローラ１５２には、各駆動回路１５４を介して計量ポンプ４６ａ，４６ｂおよび導入弁６２の駆動源（図示省略）が接続されており、計量ポンプ４６ａ，４６ｂおよび導入弁６２の作動を制御することが可能とされている。
【００５２】
また、コントローラ１５２には、第１液圧センサ７０，第２液圧センサ１１９，第１ピストン位置検出センサ１５６，第２ピストン位置検出センサ１５８が接続されている。第１ピストン位置検出センサ１５６は、二酸化炭素ポンプ装置２２の計量ポンプ４６ａ，４６ｂに設けられており、計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２がシリンダ５０内の最も端部に位置していること、つまり、ピストン５２が死点に位置していることを検出する装置である。具体的には、圧力室５６の容積が最も小さくなる際のピストン位置、および、圧力室５６の容積が最も大きくなる際のピストン位置に、ピストン５２が位置していることを検出する装置である。一方、第２ピストン位置検出センサ１５８は、ポリオール成分に対応した計量ポンプ８０に設けられており、計量ポンプ８０のピストンロッド８６がシリンダ８８内の最も端部に位置していること、つまり、第１ピストン部１００および第２ピストン部１０２が死点に位置していることを検出する装置である。具体的には、第１室９２の容積が最も小さくなる際、つまり、第３室９６の容積が最も大きくなる際のピストン位置、および、第１室９２の容積が最も大きくなる際、つまり、第３室９６の容積が最も小さくなる際のピストン位置に、ピストンロッド８６が位置していることを検出する装置である。
【００５３】
＜液化二酸化炭素供給装置の制御＞
本ポリウレタンフォーム製造装置１０では、計量ポンプ８０のピストンロッド８６の往復移動により、常時、ポリオール成分を配管７４に送り込むことが可能となっている。しかしながら、ピストンロッド８６の移動方向が反転する際、つまり、第２ピストン位置検出センサ１５８によって各ピストン部１００，１０２が死点に位置していることが検出された際には、一瞬、計量ポンプ８０から配管７４に送り込まれるポリオール成分の液圧、つまり、第２液圧センサ１１９によって検出される配管７４内の液圧Ｐ２が僅かに低下する。このことは、配管７４内の液圧Ｐ２の時間経過に対するグラフ（図４（ａ）参照）と、第２ピストン位置検出センサ１５８による検出結果の時間経過に対するグラフ（図４（ｃ）参照）とを比較することで、明らかである。ちなみに、各ピストン部１００，１０２が死点に位置している際に、第２ピストン位置検出センサ１５８による検出結果は、「ＯＮ」となる。
【００５４】
このように、配管７４内の液圧Ｐ２が低下しているタイミングで、液化二酸化炭素供給装置１２から配管７４内に液化二酸化炭素を供給すれば、液化二酸化炭素を供給し易くなり、液化二酸化炭素を安定して供給することが可能となる。しかしながら、ピストンロッド８６の移動方向の反転と異なる要因によって配管７４内の液圧Ｐ２が低下する場合、具体的には、例えば、第１容器７８内のポリオール成分の不足等によって配管７４内の液圧Ｐ２が低下する場合がある。このような場合には、図４（ａ）での時間ｔ４以降に示すように、配管７４内の液圧Ｐ２が大きく低下する虞がある。このように、配管７４内の液圧Ｐ２が大きく低下した際に、配管７４内に液化二酸化炭素が供給されると、配管７４内の液化二酸化炭素の比率が高くなり、極端にいえば、配管７４内に液化二酸化炭素のみが充填され、好ましくない。
【００５５】
そこで、液化二酸化炭素供給装置１２では、ピストンロッド８６の移動方向が反転する際の直前の配管７４内の液圧Ｐ２が、液化二酸化炭素の液圧、つまり、第１液圧センサ７０によって検出される配管６０内の液圧Ｐ１以上であるか否かを判定し、配管７４内の液圧Ｐ２が、配管６０内の液圧Ｐ１以上である場合にのみ、液化二酸化炭素を供給している。これは、上記図４（ａ），（ｃ）および、配管６０内の液圧Ｐ１の時間経過に対するグラフ（図４（ｂ）参照）から明らかなように、ピストンロッド８６の移動方向の反転時の直前の液圧Ｐ１と液圧Ｐ２との関係は、ピストンロッド８６の移動方向の反転によって配管７４内の液圧Ｐ２が低下する場合（図４（ａ）の時間ｔ１〜ｔ３）には、液圧Ｐ１と液圧Ｐ２とは同じ、つまり、液圧Ｐ２は液圧Ｐ１以上となっており、第１容器７８内のポリオール成分の不足等によって配管７４内の液圧Ｐ２が低下する場合（図４（ａ）の時間ｔ４以降）には、液圧Ｐ２は液圧Ｐ１未満となるためである。
【００５６】
ちなみに、液化二酸化炭素が配管６０から配管７４に供給される前には、液化二酸化炭素の液圧、つまり、配管６０内の液圧Ｐ１は、８Ｍｐａ程度に加圧されている。具体的には、導入弁６２が閉弁されている状態で、１対の計量ポンプ４６ａ，４６ｂの一方のピストン５２により圧力室５６内を加圧しつつ、他方のピストン５２により圧力室５６内を減圧する。そして、各ピストン５２が死点まで移動したら、一方のピストン５２により圧力室５６内を減圧しつつ、他方のピストン５２により圧力室５６内を加圧する。このように、ピストン５２を繰り返し、往復移動させることで、配管６０内の液圧Ｐ１は、８Ｍｐａに加圧されている。
【００５７】
そして、配管６０内の液圧Ｐ１が８Ｍｐａに加圧されている状態において、上述したように、配管７４内の液圧Ｐ２が配管６０内の液圧Ｐ１以上であるか否かを判定し、配管７４内の液圧Ｐ２が配管６０内の液圧Ｐ１以上であると判定された場合に、液化二酸化炭素を供給、つまり、導入弁６２を開弁することで、好適に液化二酸化炭素を配管７４に供給することが可能となる。このように液化二酸化炭素の供給の是非を判断することで、配管７４内の液圧Ｐ２が僅かに低下したタイミング（図４（ａ）の時間ｔ１〜ｔ３）で、液化二酸化炭素を配管７４に供給し、配管７４内の液圧Ｐ２が大きく低下する場合（図４（ａ）の時間ｔ４以降）では、液化二酸化炭素の配管７４への供給を禁止することが可能となる。なお、液化二酸化炭素の供給状況は、図４（ｄ）に示す導入弁６２の開閉状況の時間経過に対するグラフから明らかである。
【００５８】
さらに、液化二酸化炭素の供給時には、導入弁６２の開弁に伴って、二酸化炭素ポンプ装置２２による液化二酸化炭素の加圧を開始させている。具体的には、導入弁６２の開弁と同時に、１対の計量ポンプ４６ａ，４６ｂの一方のピストン５２を、圧力室５６内を加圧するように移動させ、他方のピストン５２を、圧力室５６内を減圧するように移動させている。これにより、さらに、好適に液化二酸化炭素を配管７４に供給することが可能となる。なお、１対の計量ポンプ４６ａ，４６ｂの作動状況を、図４（ｅ）および図４（ｆ）に示しておく。
【００５９】
また、導入弁６２の開弁と同時に、各計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２の移動を開始させているが、各計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２のストローク時間は、計量ポンプ８０のピストンロッド８６のストローク時間より短いため、計量ポンプ８０による１回の加圧工程が終了する前に、計量ポンプ４６ａ，４６ｂによる１回の加圧工程が終了する。このことは、第２ピストン位置検出センサ１５８による検出結果の時間経過に対するグラフ（図４（ｃ）参照）と、第１ピストン位置検出センサ１５６による検出結果の時間経過に対するグラフ（図４（ｇ）参照）とを比較することで、明らかである。
【００６０】
ちなみに、計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２が死点に位置している際に、第１ピストン位置検出センサ１５６による検出結果は、「ＯＮ」となる。つまり、検出結果が「ＯＦＦ」となっている間に、計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２は移動しているのである。
【００６１】
このように、計量ポンプ８０による１回の加圧工程が終了する前に、計量ポンプ４６ａ，４６ｂによる１回の加圧工程が終了しており、その計量ポンプ４６ａ，４６ｂによる１回の加圧工程の終了と同時に、液化二酸化炭素の供給を停止、つまり、導入弁６２を閉弁している。これにより、計量ポンプ４６ａ，４６ｂの１回の加圧工程による液化二酸化炭素の供給が終了する。そして、ピストンロッド８６の反転時の直前の配管７４内の液圧Ｐ２が配管６０内の液圧Ｐ１未満とならない限り、計量ポンプ４６ａ，４６ｂの１回の加圧工程による液化二酸化炭素の供給が繰り返し行われる。
【００６２】
＜差圧検出プログラムおよび、液化二酸化炭素供給プログラム＞
上述したような液化二酸化炭素供給装置１２の制御は、図５にフローチャートを示す差圧検出プログラムおよび、図６に示す液化二酸化炭素供給プログラムが、制御装置１５０のコントローラ１５２によって実行されることで行われる。差圧検出プログラムは、短い時間間隔（例えば、数１００ｍｓｅｃ）をおいて繰り返し実行され、液化二酸化炭素供給プログラムは、差圧検出プログラムの実行間隔より短い時間間隔（例えば、数ｍｓｅｃ）をおいて繰り返し実行される。
【００６３】
まず、差圧検出プログラムでは、図５に示すように、ステップ１（以下、単に「Ｓ１」と略す。他のステップについても同様とする）において、第１液圧センサ７０によって配管６０内の液圧Ｐ１が検出される。次に、Ｓ２において、第２液圧センサ１１９によって配管７４内の液圧Ｐ２が検出される。続いて、Ｓ３において、差圧ΔＰ、つまり、配管７４内の液圧Ｐ２から配管６０内の液圧Ｐ１を減じた値が演算される。そして、Ｓ４において、演算された差圧ΔＰが記憶され、本プログラムの１回の実行が終了する。ちなみに、Ｓ３の処理が差圧検出工程に相当し、Ｓ４の処理が差圧記憶工程に相当する。
【００６４】
また、液化二酸化炭素供給プログラムでは、図６に示すように、Ｓ１１において、液化二酸化炭素供給装置１２の運転スイッチがＯＮとされているか否かが判定され、運転スイッチがＯＮとされていると判定された場合には、Ｓ１２において、導入弁６２が開弁されているか否かが判定される。ちなみに、液化二酸化炭素供給装置１２の運転当初の導入弁６２は、閉弁されている。そして、導入弁６２が開弁されていないと判定された場合には、Ｓ１３において、計量ポンプ８０のピストンロッド８６の位置を検出する。具体的には、第２ピストン位置検出センサ１５８によってピストンロッド８６の位置を検出する。
【００６５】
次に、Ｓ１４において、第２ピストン位置検出センサ１５８による検出結果に基づいて、ピストンロッド８６の動作方向が切り換えられたか否かが判定される。ピストンロッド８６の動作方向が切り換えられたと判定された場合には、Ｓ１５において、上記差圧検出プログラムにおいて記憶されている差圧ΔＰのうちで直近に記憶された差圧、つまり、最新差圧ΔＰＮが取得される。つまり、動作方向の切換が判定されたタイミングの直前に記憶された差圧が、最新差圧ΔＰＮとして取得される。
【００６６】
続いて、Ｓ１６において、最新差圧ΔＰＮが０以上であるか否かが判定される。つまり、配管７４内の液圧Ｐ２が配管６０内の液圧Ｐ１以上であるか否かが判定される。そして、配管７４内の液圧Ｐ２が配管６０内の液圧Ｐ１以上であると判定された場合には、Ｓ１７において、導入弁６２が開弁され、Ｓ１８において、上述したように、二酸化炭素ポンプ装置２２による加圧が開始される。
【００６７】
また、Ｓ１２で導入弁６２が開弁されていると判定された場合には、Ｓ１９において、計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２の位置を検出する。具体的には、第１ピストン位置検出センサ１５６によってピストン５２の位置を検出する。次に、Ｓ２０において、第１ピストン位置検出センサ１５６による検出結果に基づいて、計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２が死点に位置しているか、つまり、停止しているか否かが判定される。そして、ピストン５２が停止していると判定された場合には、Ｓ２１において、導入弁６２が閉弁される。
【００６８】
ちなみに、Ｓ１４の処理が移動方向切換時検出工程に、Ｓ１５の処理が差圧取得工程に、Ｓ１７の処理が開弁工程に、Ｓ１８の処理が第１ポンプ作動工程に、Ｓ２０の処理がピストン停止検出工程に、Ｓ２１の処理が閉弁工程に、それぞれ、相当する。
【００６９】
＜コントローラの機能構成＞
上記差圧検出プログラムおよび、液化二酸化炭素供給プログラムが実行される制御装置１５０のコントローラ１５２は、その実行処理によれば、図３に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、コントローラ１５２は、Ｓ４の処理を実行する機能部、つまり、差圧ΔＰを記憶する機能部として、差圧記憶部１７０を、Ｓ１４の処理を実行する機能部、つまり、計量ポンプ８０のピストンロッド８６の移動方向が切り換えられるタイミングを検出する機能部として、ポンプ切換時検出部１７２を、Ｓ１５の処理を実行する機能部、つまり、ピストンロッド８６の移動方向切換時直前の最新差圧ΔＰＮを取得する機能部として、差圧取得部１７４を、Ｓ１７，Ｓ２１の処理を実行する機能部、つまり、導入弁６２の作動を制御する機能部として、導入弁制御部１７６を、Ｓ２０の処理を実行する機能部、つまり、計量ポンプ４６ａ，４６ｂのピストン５２の停止を検出する機能部として、ピストン停止検出部１７８を、Ｓ１８の処理を実行する機能部、つまり、二酸化炭素ポンプ装置２２の作動を制御する機能部として、二酸化炭素ポンプ制御部１８０を、それぞれ、有している。
【００７０】
ちなみに、上記実施例において、ポリウレタンフォーム製造装置１０は、ポリウレタンフォーム製造装置の一例であり、ポリウレタンフォーム製造装置１０を構成する液化二酸化炭素供給装置１２、配管７４、第１容器７８、第２容器１３０、計量ポンプ８０は、液化二酸化炭素供給装置、混合用通路、第１容器、第２容器、第２ポンプ装置の一例である。その液化二酸化炭素供給装置１２を構成する二酸化炭素ポンプ装置２２、マニホールド２４、配管６０、導入弁６２、制御装置１５０は、第１ポンプ装置、マニホールド、供給通路、開閉弁、制御装置の一例である。また、制御装置１５０の差圧記憶部１７０、ポンプ切換時検出部１７２、差圧取得部１７４、導入弁制御部１７６、ピストン停止検出部１７８、二酸化炭素ポンプ制御部１８０は、差圧記憶部、移動方向切換時検出部、差圧取得部、開閉弁制御部、ピストン停止検出部、第１ポンプ制御部の一例である。また、マニホールド２４の複数の配管３２、冷却装置３６は、複数の配管、配管冷却装置の一例であり、二酸化炭素ポンプ装置２２の各計量ポンプ４６ａ，４６ｂ，冷却装置５４，圧力室５６は、第１ピストンポンプ，圧力室冷却装置，第１圧力室の一例である。さらに、第１液圧センサ７０と第２液圧センサ１１９とによって構成されるものが、差圧検出手段の一例である。
【００７１】
以下、本発明の諸態様について列記する。
【００７２】
（１）液化二酸化炭素を加圧する第１ポンプ装置と、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を外部に供給するための供給通路と、その供給通路を開閉する開閉弁と、前記第１ポンプ装置と前記開閉弁との作動を制御する制御装置とを備え、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に、前記開閉弁を介して接続される液化二酸化炭素供給装置であって、
当該液化二酸化炭素供給装置が、
前記供給通路内の液圧と前記混合用通路内の液圧との差圧を検出する差圧検出手段を備え、
前記制御装置が、
前記差圧検出手段によって検出された差圧を検出毎に記憶する差圧記憶部と、
前記第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを切換毎に検出する移動方向切換時検出部と、
その移動方向切換時検出部によって前記タイミングが検出された際に、そのタイミングとそのタイミングの一回前に検出された前記タイミングとの間に前記差圧記憶部によって記憶された差圧を、取得する差圧取得部と、
その差圧取得部によって取得された差圧に基づいて、前記混合用通路内の液圧が前記供給通路内の液圧以上であると判定された場合に、前記差圧取得部によって差圧が取得された際に開弁されるように、前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御部と
を有する液化二酸化炭素供給装置。
【００７３】
（２）前記制御装置が、
前記開閉弁の開弁に伴って液化二酸化炭素の加圧が開始されるように、前記第１ポンプ装置の作動を制御する第１ポンプ制御部を有する(1)項に記載の液化二酸化炭素供給装置。
【００７４】
（３）前記第１ポンプ装置が、ピストンポンプ式とされた(2)項に記載の液化二酸化炭素供給装置。
【００７５】
（４）前記制御装置が、
前記第１ポンプ装置のピストンの停止を検出するピストン停止検出部を有し、
前記開閉弁制御部が、
前記開閉弁の開弁に伴う液化二酸化炭素の加圧開始後に、前記ピストン停止検出部によって前記ピストンの停止が検出された場合に、閉弁されるように、前記開閉弁の作動を制御する(3)項に記載の液化二酸化炭素供給装置。
【００７６】
（５）前記第１ポンプ装置が、
液化二酸化炭素を加圧するための圧力室を冷却する圧力室冷却装置を有する(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置。
【００７７】
（６）当該液化二酸化炭素供給装置が、
分岐された複数の配管と、それら複数の配管を冷却する配管冷却装置とを有し、前記第１ポンプ装置の上流側に設けられたマニホールドを備えた(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置。
【００７８】
（７）前記第１ポンプ装置が、１対の第１ピストンポンプから構成されており、
前記１対の第１ピストンポンプが、それぞれ、液化二酸化炭素を加圧するための第１圧力室を有し、
前記第１ポンプ制御部が、
前記１対の第１ピストンポンプの一方の前記第１圧力室が加圧されているときに、他方の前記第１圧力室が減圧されるように、前記１対の第１ピストンポンプの作動を制御する(2)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置。
【００７９】
（８）(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給装置と、
その液化二酸化炭素供給装置が接続される前記混合用通路と、
ポリオールを主成分とする液体を収容する第１容器と、
ポリイソシアネートを主成分とする液体を収容する第２容器と、
前記第１容器と前記第２容器との一方から供給される液体を前記混合用通路に送り込むピストンポンプ式の前記第２ポンプ装置と
を備え、
前記液化二酸化炭素供給装置から供給される発泡剤としての液化二酸化炭素と前記第２ポンプ装置によって送り込まれた液体とを、前記混合用通路にて混合し、さらに、前記第１容器と前記第２容器との他方から供給される液体を混合してポリウレタンフォームを製造するポリウレタンフォーム製造装置。
【００８０】
（９）液化二酸化炭素を加圧する第１ポンプ装置と、その第１ポンプ装置によって加圧された液化二酸化炭素を外部に供給するための供給通路と、その供給通路を開閉する開閉弁とを備えた液化二酸化炭素供給装置を用いて、ピストンポンプ式の第２ポンプ装置によって送り込まれた液体が流入する混合用通路に、前記開閉弁を介して液化二酸化炭素を供給する液化二酸化炭素供給方法であって、
当該液化二酸化炭素供給方法が、
前記供給通路内の液圧と前記混合用通路内の液圧との差圧を検出する差圧検出工程と、
前記差圧検出工程において検出された差圧を検出毎に記憶する差圧記憶工程と、
前記第２ポンプ装置のピストンの移動方向が切り換えられるタイミングを切換毎に検出する移動方向切換時検出工程と、
その移動方向切換時検出工程において前記タイミングが検出された際に、そのタイミングとそのタイミングの一回前に検出された前記タイミングとの間に前記差圧記憶工程において記憶された差圧を、取得する差圧取得工程と、
その差圧取得工程において取得された差圧に基づいて、前記混合用通路内の液圧が前記供給通路内の液圧以上であると判定された場合に、前記差圧取得部によって差圧が取得された際に前記開閉弁を開弁する開弁工程と
を含む液化二酸化炭素供給方法。
【００８１】
（１０）当該液化二酸化炭素供給方法が、
前記開閉弁の開弁に伴って液化二酸化炭素の加圧が開始されるように、前記第１ポンプ装置を作動させる第１ポンプ作動工程を含む(9)項に記載の液化二酸化炭素供給方法。
【００８２】
（１１）前記第１ポンプ装置が、１対の第１ピストンポンプから構成されており、
前記１対の第１ピストンポンプが、それぞれ、液化二酸化炭素を加圧するための第１圧力室を有し、
前記第１ポンプ作動工程が、
前記１対の第１ピストンポンプの一方の前記第１圧力室が加圧されているときに、他方の前記第１圧力室が減圧されるように、前記１対の第１ピストンポンプの作動を制御する工程である(10)項に記載の液化二酸化炭素供給方法。
【００８３】
（１２）前記第１ポンプ装置が、ピストンポンプ式とされ、
当該液化二酸化炭素供給方法が、
前記第１ポンプ装置のピストンの停止を検出するピストン停止検出工程と、
前記開閉弁の開弁に伴う液化二酸化炭素の加圧開始後に、前記ピストン停止検出工程において前記ピストンの停止が検出された場合に、前記開閉弁を閉弁する閉弁工程と
を備えた(10)項または(11)項に記載の液化二酸化炭素供給方法。
【００８４】
（１３）前記第１ポンプ装置が、
液化二酸化炭素を加圧するための圧力室を冷却する圧力室冷却装置を有する(9)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給方法。
【００８５】
（１４）前記液化二酸化炭素供給装置が、
分岐された複数の配管と、それら複数の配管を冷却する配管冷却装置とを有し、前記第１ポンプ装置の上流側に設けられたマニホールドを備えた(9)項ないし(13)項のいずれか１つに記載の液化二酸化炭素供給方法。
【符号の説明】
【００８６】
１０：ポリウレタンフォーム製造装置    １２：液化二酸化炭素供給装置    ２２：二酸化炭素ポンプ装置（第１ポンプ装置）  ２４：マニホールド    ３２：配管    ３６：冷却装置（配管冷却装置）    ４６：計量ポンプ（第１ピストンポンプ）    ５４：冷却装置（圧力室冷却装置）    ５６：圧力室（第１圧力室）    ６０：配管（供給通路）    ６２：導入弁（開閉弁）    ７０：第１液圧センサ（差圧検出手段）  ７４：配管（混合用通路）    ７８：第１容器  １１９：第２液圧センサ（差圧検出手段）    １３０：第２容器    １５０：制御装置    １７０：差圧記憶部    １７２：ポンプ切換時検出部（移動方向切換時検出部）    １７４：差圧取得部    １７６：導入弁制御部（開閉弁制御部）    １７８：ピストン停止検出部    １８０：二酸化炭素ポンプ制御部（第１ポンプ制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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